Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus

Sisukord:

Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus
Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus

Video: Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus

Video: Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus
Video: ShibaDoge Burn Token by Multi Millionaire DogeCoin Shibarium Shiba Inu Whales Gaming NFTs Rewards 2024, Märts
Anonim
Pilt
Pilt

Vertikaalsete õhkutõusmis- ja maandumislennukite valdkonnas kuulub vaieldamatu juhtpositsioon helikopteritele. Siiski otsitakse alternatiivseid skeeme, millel võib olla reaalseid väljavaateid. Eelkõige uurivad praegu Vene spetsialistid nn. tsüklolet või tsüklokopter. Programmi Cyclone raames on juba loodud ja katsetatud ka pingimudeleid ja lennuki prototüüpi ning lähiajal peaks ilmuma täismõõdus lennuk.

Tasuta õhkutõus

2017. aastal käivitas Venemaa Fond täiustatud uuringute sihtasutuse (FPI) raames tasuta võistluse. Tema ülesandeks oli leida alternatiivseid skeeme vertikaalsete / ülilühikeste õhkutõusmislennukite jaoks, mis suudaksid helikopteriga konkureerida. Ühe konkursi taotluse esitas ettevõte "Flash-M" (Krasnojarsk), mis ühendas loovrühma "Arey" ja Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali termofüüsika instituudi (IT SB RAS) esindajad).

"Flash-M" pakkus välja ettepaneku luua nn. tsüklolett. IT SB RAS teadlased on selle kontseptsiooni kallal töötanud pikka aega ning viinud läbi teoreetilisi ja eksperimentaalseid uuringuid. Koguti suur hulk andmeid ja demonstreeriti paljulubava tsüklilise tõukejõu / tsükloid -propelleri stendiproovi. Flash-M ettepanek huvitas FPI-d ja just see organisatsioon sai tasuta stardi võitjaks.

2018. aastal käivitas FPI projekti Cyclone, mille käigus oli kavas jätkata tööd tsükloleti teema kallal, samuti ehitada ja katsetada esimesi prototüüpe. Samuti uuritakse selle projekti raames reaalseks kasutamiseks sobivate täismõõdus seadmete edasise tootmise, rakendamise ja käitamise küsimusi.

Pilt
Pilt

Juulis 2020 viis "Flash-M" läbi kogenud mehitamata õhusõiduki esimesed lennukatsed. 50 kg kaaluv aparaat sai neli originaalset tsüklilist propellerit. Kinnitati selle võimalused vertikaalseks õhkutõusmiseks ja maandumiseks, tasaseks lennuks ja manöövriteks. Lisaks demonstreerisid nad mõningaid võimalusi, mis helikopteritele puudusid. Varsti pärast seda näidati armee 2020 foorumil veel ühte eksperimentaalset drooni nimega Cyclone 2020.

Plaanid tulevikuks

Selle aasta aprillis kuulutati välja uue tööetapi algus. Nüüd on projekti Cyclone eesmärk luua täissuuruses valikuliselt mehitatud lennuk, mis kaalub kuni 2 tonni ja mille kandevõime on 600 kg. Selline "Cyclocar" on kavas kohtu alla anda järgmisel aastal. Keskpikas perspektiivis võib alata masstootmine ja sellise tehnoloogia kasutuselevõtt erinevates valdkondades.

Cyclone'i arendajad kavatsevad luua terve rea seadmeid, mis põhinevad ühistel põhimõtetel ja tehnoloogiatel. Kuni 20 kg kaaluvaid koormaid kannab 60 kg UAV "Cyclodron". Suuremad kaubad, sh. reisijad peavad kandma 2-tonnist tsükloautot. Kaugemas tulevikus võib ilmuda raske Cyclotrack, mis stardimassiga 10 tonni suudab kanda kuni 4 tonni kaupa.

Eeldatakse, et uut tüüpi tsükloletid leiavad rakendust kauba- ja reisijateveo valdkonnas. Samuti võivad neist huvitatud olla sõjaväelased, päästjad jne. Mõnes erinõuetega piirkonnas võib selline tehnoloogia asendada helikopterid. Selle eelisteks peetakse väiksemaid mõõtmeid ja kaalu, samuti suuremat manööverdusvõimet ja stabiilsust.

Pilt
Pilt

Seadmete tellimuste täitmiseks on kavas luua uus lennukite ehitustehas. Arendusorganisatsioonil on äriplaan juba olemas ning teatatakse, et leidub investoreid, kes on valmis selle elluviimise tagama.

Tehnilised omadused

Programmi Cyclone raames uuritakse ja katsetatakse jalgrattalennuki universaalset skeemi, mida seejärel kasutatakse kõikides kavandatavates projektides. See skeem sobib mastaapsuseks, mille tulemusena kompaktne "Cyclodron" ja raske "Cyclotrac" on üksteisega sarnased.

Kavandatav skeem näeb ette nelja tsüklilise propelleriga õhusõiduki ehitamise, mis paiknevad paarikaupa voolujoonelise kere külgedel. Disain pakub plastide ja komposiitmaterjalide võimalikult laialdast kasutamist, mis suurendab kaalu täiuslikkust.

Tsiklid saavad hübriid- või täielikult elektrijaama. Mõlemal juhul tagavad propellerite pöörlemise elektrimootorid. Arendatakse maksimaalse automatiseerimisega lendavat juhtimissüsteemi. Ta peab töötama täiesti iseseisvalt või järgima piloodi käske, laadides ta maha.

Pilt
Pilt

Projekti peamine uuendus on nn. tsükliline liikur. See seade on viie piiratud pikkusega tera komplekt, mis on paigaldatud külgketaste vahele. Terad on võimelised vabalt pöörlema ümber pikitelje; spetsiaalne mehhanism - sarnane helikopteril olevale plaadile - seab nende ühise ja tsüklilise sammu.

Kui propeller pöörleb, liiguvad labad ringikujuliselt. Ülemises ja alumises osas paljastab juhtimismehhanism need ründenurga, mis tagab tõste tekke. Sarnast põhimõtet kasutatakse horisontaalse tõukejõu loomiseks. Nelja sellise propelleri samaaegne kasutamine loob palju võimalusi vertikaalseks ja horisontaalseks lennuks, erinevateks manöövriteks jne.

Tsüklilise liikuri disain võib olla erineva suurusega. Seega on stendil juba katsetatud 1,5 m läbimõõduga ja laiusega toodet Sellise suurusega tõukejõuseade on ette nähtud 2 tonni kaaluvale Cyclocarile. See tähendab, et üks selline seade tekitab 500 kg tõukejõu. Arvutuste kohaselt suudab selline seade saavutada kiirust kuni 250 km / h ja lennata 500 km. Toote pikkus ja laius on 6 m.

Kasu ja väljavaated

Tsükloopteri / tsükloopteri peamine eelis helikopteri ees on võtmeüksuste väiksem suurus. Samade tõukejõu näitajatega osutub tsükloidne propeller palju väiksemaks kui propeller. Tsükloleti propeller töötab pidevalt ühes asendis; kallutamisvajaduse puudumine võimaldab tal luua horisontaalset tõukejõudu ilma vertikaali vähendamata.

Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus
Tsükloni tsükli arendamise programm. Vana idee uus teostus

Mitme tsükloid -propelleriga lennuk on võimeline tekitama tõukejõudu eri suundades ja tänu sellele sooritama erinevaid manöövreid, sh. helikopterile kättesaamatu. Täiustades labade nurga seadistamise süsteeme, on võimalik lennu ajal laiendada lubatud kaldenurki. Eelkõige tänu sellele on tsüklolet, erinevalt helikopterist, võimeline tõusma kaldpindadelt ja neile maanduma.

Arendajad märgivad lennuki ohutust. Tsükloidpropellereid on kerge varustada kaitsmetega. Näiteks näitusel "cyclodron" kasutati seadet, mis koosnes kettapaarist, mille vahel olid džemprid. Selle seadme sisse pandi propeller. Avaldatud piltidel olev Cyclocar on võrguga kaitstud. Lisaks ei ole seade mürarikas: selles osas ei tohiks see tavalisest autost erineda.

Kuid esialgsel skeemil on teatud puudused, millest on üsna raske vabaneda. Esiteks puudutab see suurte seadmete väljatöötamise, ehitamise ja käitamise kogemusi. Uute lahenduste uurimine ja arendamine võtab palju aega ning alles pärast seda saavad tsükloletid loota kaubaveo mis tahes kohale. Seevastu helikopterid on juba hästi uuritud ja meisterdatud, mis teatud määral lihtsustab nii arendamist kui ka käitamist.

Kogemuste probleemi süvendab asjaolu, et tsüklolett on tehniliselt keerulisem kui helikopter. Niisiis, skeemis "Flash-M" ja IT SB RAS kasutatakse korraga nelja originaalset propellerit. Kõiki neid ei erista lihtsus ja nende kombineeritud kasutamine toob kaasa vajaduse lahendada uusi inseneriprobleeme toiteallika ja ajamite, aerodünaamika, juhtimise jms valdkonnas.

Pilt
Pilt

Programmi Cyclone keskmise suurusega tsüklonit peetakse massimudeliks, mis on võimeline tulevikus võtma „õhutakso” rolli. Sellest tuleneb uus väljakutse: arendajad ja reguleerijad peavad kindlaks määrama selliste õhusõidukite käitamise reeglid, töötama välja ohutusprobleemid jne. Projektis osalejad väidetavalt tegelevad juba nende probleemidega.

Tehnoloogia tulevikuks?

Tuleb meenutada, et FPI, Flash-M ja IT SB RAS projekt Cyclone ei ole esimene omataoline. Jalgrattasõidu / tsüklopteri idee pakuti välja eelmise sajandi alguses. 1909. aastal vene insener E. P. Sverchkov ehitas "ratastega ortopteri" - kahe "mõlarattaga" lennuki. Toode ei tõusnud õhku mitte kõige täiuslikuma disaini ja mootori võimsuse puudumise tõttu.

Tulevikus arendati ja ehitati meie riigis ja välismaal korduvalt uusi tsüklolette. Kuid isegi kõige edukamad projektid ei jõudnud mudelite lennutestidest kaugemale - kontseptsiooni keerukus ja kujunduste ebatäiuslikkus. Lisaks ei suutnud ebatavalised lennukid konkureerida juba tuttavate helikopteritega.

Viimastel aastakümnetel on rattasõit taas meelde jäänud. Kaasaegsed teaduslikud meetodid, tehnoloogiad ja materjalid võimaldavad sellist kontseptsiooni uuel tasemel uurida ja rakendada. Meie riigis tehakse selliseid töid projekti Cyclone raames, mis on juba makett-etapi läbinud ja läheneb täissuuruses mehitatud / mehitamata sõiduki katsetamisele. Kas teadlased ja insenerid saavad kõigi ees seisvate väljakutsetega hakkama, selgub lähiajal. Cyclocari esimene lend toimub järgmisel aastal.

Soovitan: