Известно, что величина подъемной силы зависит от скорости ветра V, площади змея S и угла наклона летательного аппарата к направлению потока воздуха. Вычисляется она по формуле: Р = су г S V2, где г — плотность воздушного потока (равна 0,125), су — коэффициент подъемной силы, который зависит от угла атаки. При углах атаки 10–15° (именно при них летают змеи) этот коэффициент равен в среднем 0,32.

Кроме того, необходимо рассчитать, при какой скорости ветра взлетит твой воздушный змей. Этот показатель равен квадратному корню из подъемной силы, разделенной на площадь змея, умноженного на 5. Результат, полученный при делении подъемной силы на площадь змея, называется нагрузкой и показывает, сколько килограммов массы аппарата приходится на 1 м² его площади и какая подъемная сила должна действовать на 1 м², чтобы преодолеть силу тяжести. Таким образом, пользуясь этой формулой, ты можешь определить, при какой скорости ветра можно запускать того или иного змея.

После этого тебе будет нужно узнать, какой же ветер дует на улице. Обычно в прогнозах погоды даются сведения о силе ветра на текущий или следующий день, например 4–7 м/с или 6-10 м/с. Однако на деле это не всегда соответствует действительности. В связи с этим тебе следует научиться самостоятельно определять характер и силу ветра.

Ветер появляется в результате разности нагрева воды и земли. Земные массы нагреваются быстрее, а водные и лесные пространства медленнее. Нагретый над землей воздух поднимается вверх, потому что он легче холодного. В нижние слои на его место со стороны морских вод или леса устремляется холодный воздух. Например, днем (особенно в солнечную погоду) разность нагрева увеличивается, поэтому ветер сильнее, чем утром или вечером.

Кроме того, учитывай, что ветер не равномерен по высоте. Его направление и скорость постоянно меняются. Нередко можно наблюдать, что при полном безветрии или очень небольшом ветре внизу, на высоте 130–200 м дует ветер, который может удержать достаточно массивный аппарат. По этой причине, иногда промучившись с запуском змея в весьма тихую погоду и все-таки добившись нужного результата, с удивлением можно заметить, что чем выше от земной поверхности он поднимается, тем труднее его сдерживать.

Змея можно запускать по-разному. Если ветер сильный у земли, аппарат взлетает легко на вытянутой руке. При этом варианте тебе остается только разматывать веревку. При устойчивом ветре змей быстро взмывает вверх.

Когда ветер у земли недостаточен для подъема змея, ты можешь определить, дует ли он на высоте, посмотрев на верхушки деревьев. Если они раскачиваются, значит, ветер есть. Тогда тебе надо поднять аппарат на ту высоту, где он имеется. Когда ты запускаешь воздушного змея в одиночку, встань спиной к ветру и поставь его на землю передней плоскостью к себе, то есть она будет находиться перпендикулярно направлению ветра. Удерживая змея в этом положении, осторожно раскручивай веревку и отступай назад. Когда отойдешь на 20 м, рывком потяни аппарат на себя и пробеги некоторое расстояние. Тогда змей взмоет на определенную высоту, где его подхватит воздушный поток. Случается так, что его получается запустить с лишь с 3-й, а то и с 4-й попытки. Но если ветер наверху есть, змей может летать там очень долго.

Но, прежде чем запускать воздушного змея, тебе надо его изготовить. Итак, основными его составляющими являются ткань (или парус) и рейки, к которым она крепится, для придания прочности конструкции. Так как парус создает препятствие воздушному потоку, из-за чего возникает подъемная сила, воздушных змеев можно разделить по типу материала, из которого сделано полотно, на 3 группы: змеи из бумаги или картона; змеи из полиэтилена; змеи из непродуваемой или продуваемой ткани, например из парашютного шелка, полиэстера, армированного нейлона и пр.

Воздушные змеи, сделанные из разных материалов, имеют различные характеристики. Например, аппарат из картона или бумаги можно легко изготовить. Тебе хватит тонких плоских деревянных реек и клея, чтобы сделать воздушного змея дома. Он поднимается в небо уже при небольшом ветре, однако ветер посильнее начнет опрокидывать его, а более сильный и совсем разорвет. Недостатком бумажного змея является и его недолговечность.

Аппарат нз полиэтилена более прочен, чем из бумаги или картона, но эти качества зависят от прочности используемого материала. Такая конструкция может переносить более сильный напор ветра. Этот вид аппарата может складываться, поэтому его удобно перевозить. На него ты можешь также нанести любой яркий рисунок, но количество вариантов, которые можно сделать из полиэтилена, ограничено. Главным образом, это плоские каркасные и полукаркасные конструкции. Эти воздушные аппараты ты тоже можешь изготовить в домашних условиях или приобрести в магазине. Их основным недостатком также является недолговечность.

Воздушный змей из ткани считается наиболее прочным. Виды ткани обычно делятся на продуваемые и непродуваемые. И те и другие должны быть достаточно легкими. Сейчас при изготовлении воздушных змеев широко используются продуваемый полиэстер и непродаваемый армированный нейлон. Некоторые виды змеев требуют обязательно только непродуваемых тканей. Змеи из ткани, в отличие от пластиковых конструкций, хорошо выдерживают серьезные нагрузки. Некоторые модели из армированного нейлона можно отнести к полуспортивному классу воздушных змеев.

Теперь поговорим о рейках. Они тоже могут быть из разных материалов, что также сказывается на полетных качествах аппарата. Основными материалами считаются пластик и древесина.

Дерево является самым доступным материалом. Однако оно, в отличие от пластика, более ломкое (хотя это зависит от породы дерева). Но все же пластик не ломается совсем. Замечено, что дерево дает нужную прочность и жесткость конструкции. Стеклопластик дешевле дерева. Этот материал является более гибким, но и более тяжелым. Если ты сделаешь рейку очень тонкой и подходящей змею по весу, то она будет достаточно гибкой, а аппарат с такими рейками будет гнуться при воздействии на него воздушного потока. То есть такой змей не поднимется высоко и не выдержит напора сильного ветра. А если ты сделаешь рейку жесткой, то вес изделия с ней будет такой, что змея поднимет разве что шквальный ветер. По этой причине тонкие неломающиеся рейки из стеклопластика используют лишь на некоторых моделях, при этом заранее основательно подбирают их диаметр.

И еще одна важная составляющая — это нить, или леер, которая обычно привязывается к воздушному змею, чтобы он не улетел. Она нужна также для того, чтобы чувствовать силу его сопротивления воздушному потоку. Прочность леера должна быть такой, чтобы она не разорвалась от ветра. Лучше всего использовать толстую и прочную нить, поскольку слишком тонкая нить может порезать руки, если ты возьмешься за нее при сильном ветре.

Плоский змей. По форме змеи бывают в виде прямоугольника, равнобедренного треугольника, правильного или вытянутого многоугольника и т. д. Основными деталями плоского змея являются корпус, хвост, путы и нитки. Такого змея можно снабдить трещоткой, тогда он при полете будет издавать звук (рис. 100).

Рис. 100. Плоский змей

У плоского змея квадратной формы все его стороны равны. У аппарата в виде прямоугольника меньшая сторона корпуса составляет 0,75 длины большей стороны. У змея в форме равнобедренного треугольника длина его корпуса должна быть в 1,5 раза больше его ширины. У змеев в виде вытянутых многоугольников боковые стороны по длине должны быть равны ширине корпуса, а длина всего корпуса делается в 1,5 раза больше его ширины.

Корпус плоского воздушного змея лучше всего делать из деревянных легких реек и обшивки. Подходящими материалами для изготовления каркаса являются бамбук, дранка из липы, сосны или березы, ивовая лоза и стебли камыша, а также оконные штапики.