Ornitoptéra

Ornitoptéra (z řeckého ὄρνις ornis – pták a πτερόν pteron – křídlo) je létající stroj, který se pohybuje máváním křídel podobně jako ptáci, netopýři nebo hmyz. Na rozdíl od letadel s pevnými nosnými plochami nebo vrtulí je vztlak a tah ornitoptéry vytvářen pohybem křídel.^[1]

Ornitoptéra Edwarda Frosta z Cambridgeshire z roku 1902

Ortitoptéra barona Artura Krause z Pardubic, devadesátá léta 19. století.

Ornitoptéra Pteryx Skybird v letu

Historie

S myšlenkou napodobit ptačí let si lidé pohrávali již od starověku. První zmínky sahají do doby kolem roku 875, kdy arabský učenec Abbás Ibn Firnás údajně provedl klouzavý let s křídly. V Evropě se podobné pokusy připisují například anglickému mnichovi Eilmerovi z Malmesbury (11. století).

Později, v renesanci, načrtl Leonardo da Vinci koncepty létajících strojů s mávajícími křídly, nicméně žádný jeho návrh nebyl prakticky realizován.

První modely ornitoptér poháněné gumovým svazkem sestrojil Alphonse Pénaud ve Francii v roce 1874. V roce 1910 vzlétl první motorový pokus, který provedl Victor Tatin. V Čechách se o konstrukci ornitoptéry pokoušel v roce 1910 i pardubický letec a konstruktér Ing. Artur Kraus. Pokusy ale nebyly úspěšné.^[2]

Dělení ornitoptér

Podle pohybu mávavých ploch lze ornitoptéry dělit na:^[1]

• orthoptéra – jedná se o stroj, jehož pohyblivé plochy se pohybují kolmo na podélnou osu stroje
• ornitoptéra – pohyb mávavých ploch je inspirován pohybem křídel ptáků
• entomoptéra – pohyb mávavých ploch je inspirován pohybem křídel hmyzu

Konstrukce a provoz

Ornitoptéry mohou být poháněny:

• Lidskou silou – tzv. člověkem poháněné stroje (např. Snowbird, Kanada, 2010),
• Motory – spalovacími či elektrickými (např. pokusné stroje z 30. let 20. stol.),
• Bezpilotně (drony) – malá robotická zařízení inspirovaná hmyzem a ptáky (např. Festo SmartBird^[3], DelFly Micro^[4]).

Maximální dosažená rychlost ornitoptéry v projektu Ornithopter firmy Havilland of Canada z devadesátých let 20. století, dosažena pouze máváním křídel na letišti v Downsview v Kanadě, je 80 km/h. Frekvence mávání křídel byla 1,2 Hz.^[5]

Jedním z nejzajímavějších modelů byla obří replika velkého ptakoještěra rodu Quetzalcoatlus, kterou v roce 1986 vyzkoušel tým pod vedením Paula MacCreadyho. Replika však měla oproti skutečnému ptakoještěrovi poloviční rozpětí (5,5 metru) a mnohem nižší hmotnost (18 kilogramů). Vypuštění a otestování bylo natočeno a stalo se součástí dokumentárního filmu On the Wing, promítaného následně v IMAXech^[6].

V současnosti je také vyvíjen koncept Birdlike Wings for Humans^[7], což je otevřený návrh nositelného ornitoptérického systému, jehož cílem je umožnit pohyb křídel pomocí biomechanické síly samotného člověka. Tento projekt inicioval v roce 2025 český vývojář Josef David a je k dispozici jako open-source pod licencí Creative Commons Attribution 4.0 International v repozitáři GitHub^[8]. Návrh je určen pro experimentální a vzdělávací účely a slouží ke zkoumání možností osobního lidského letu bez motoru.

Významné projekty

• Riout 102T Alérion – francouzský experimentální stroj (1937). (zatím pouze anglická wikipedie)
• Čeranovskij BIČ-18 – sovětský bezmotorový kluzák s mávajícími křídly.
• Snowbird (Kanada, 2010) – první ornitoptéra poháněná výhradně lidskou silou s doloženým řízeným letem.
• DelFly Micro (Nizozemsko) – miniatura ornitoptéry vhodná pro výzkum.
• Festo SmartBird (Německo) – robotická ornitoptéra inspirovaná rackem.
• Birdlike Wings for Humans (Česká republika, 2025) – open-source projekt nositelného ornitoptérického systému.

Aplikace

Moderní bezpilotní ornitoptéry (drony) nacházejí využití například v:

• průzkumu těžko přístupných prostor,
• vojenském a zpravodajském průzkumu,
• biologickém a ekologickém výzkumu,
• výuce biomechaniky a aerodynamiky.

Nositelné ornitoptéry, jako je například koncept Birdlike Wings for Humans, mohou najít uplatnění při záchranných pracech během katastrof i sportovních aktivitách.

Česká stopa

V českém prostředí probíhal již v roce 1910 pokus s ornitoptérou konstruktéra Artura Krause. V současnosti navazuje na tuto tradici otevřený projekt Birdlike Wings for Humans, jehož cílem je vývoj lehkého, nositelného zařízení umožňujícího pohyb křídel řízený svalovou aktivitou uživatele.

Aerodynamika

Výhody ornitoptér oproti klasickým letounům:

• schopnost vertikálního vzletu a přistání,
• lepší manévrovatelnost při nízkých rychlostech,
• možnost tichého letu (u malých dronů).

Nevýhody:

• konstrukční složitost,
• nižší energetická účinnost u větších velikostí,
• problémy se stabilitou.