Конструктори КНІТУ-КАИ за 9 місяців «народили» найбільший в Росії конвертоплан
Строковий ЗАМОВЛЕННЯ ВІД неназваної КЛІЄНТА
Про випробування конвертоплана «БІЗНЕС Online» розповіли на кафедрі конструкції і проектування літальних апаратів (киплю) КНІТУ-КАИ. Науково-дослідна робота (НДР) проходила під шифром «Аеробус-КНІТУ». Підкреслимо, що це не ініціативна «хотелка» вчених авіаційного університету - казанський вуз вибрав виконавцем замовник з боку, проте не розкривається, хто це.
Планер апарату опрацьовано фахівцями Центрального аерогідродинамічного інституту (ЦАГІ). За Казанцев була вся начинка, математичне, програмне забезпечення та власне «навчання» апарату польоту. «Термін нам поставили неймовірний: на розробку і споруду пішло всього 9 місяців», - розповідають на кафедрі. А вибрали КНІТУ-КАИ тому, що він одним з перших в країні почав розробляти тематику безпілотних конвертопланів. Що це таке?
Ідея апарату, який поєднує вертикальні зліт і посадку з вертолітного принципом з горизонтальним польотом на високих, літакових швидкостях, народилася далеко не сьогодні, але створити його виявилося надзвичайно складно. «Гібридних» класичного конвертоплана досягається за допомогою зміни в польоті положення гондол з турбогвинтовими двигунами - з вертикального в горизонтальне і назад. Це найскладніший момент польоту конвертоплана, і він же був найвідповідальнішим в роботі конструкторів КНІТУ-КАИ. Без «мізків», складного математичного забезпечення конвертоплан зовсім неможливий: процес конвертації з вертольота в літак вимагає високої автоматизації управління. Саме на цьому відрізку польоту билися і продовжують битися нечисленні конвертоплани.
З ЧИМ ПОРІВНЯТИ? СО СТІЛЬЦЕМ НА ДВОХ НІЖКАХ
Конвертопланів не потрібні громіздкі (в тій чи іншій мірі) стартові пристрої на кшталт катапульти (а з руки можна запустити тільки БЛА приблизно до 5 кг вагою) - він злітає і сідає в будь-якому місці. Але тоді чому не зробити просто БЛА вертолітного типу? Справа в тому, що в режимі вертолітного польоту витрачається в чотири рази більше енергії, ніж при польоті літакової, тобто скорочується час перебування в повітрі. Плюс літак набагато швидше. Але в той же час є потреба в певні моменти зависати. Це і є конвертоплан. Однак є і «але»: конвертоплан хоча і краще вертольота, але завжди буде гірше літака.
«Конвертоплан - це найскладніша схема для безпілотника, - кажуть на кафедрі. - Якщо звичайний коптер в залежності від кількості двигунів можна порівняти зі стільцем на 3 - 4 - 5 - 6 ніжках, то наш апарат - зі стільцем на двох ніжках ». Вага «Аеробуса-КНІТУ» - 70 кг (але несуча система здатна піднімати вдвічі більше). Розмах крила - 3 м, по кінцях гвинтів - 5 метрів. «Так, безпілотниками сьогодні тільки ледачий не займається, але конвертопланів - далеко не всі, а інтерес до них зараз підвищений, - розповідають фахівці КНІТУ-КАИ. - У різних замовників поступово з'являється розуміння, що вони висувають вимоги може здійснити тільки конвертоплан: на коптере далеко не політаєш - як була іграшка, так і залишилася. Потрібен літак, але вертикального зльоту. До КАИ звертаються тому, що хочуть не напрацювання, а щось щодо готовеньке, ми адже цією темою не перший рік займаємося. І у теми "Аеробус-КНІТУ" обов'язково буде продовження ».
ПЕРЕТВОРИТИ безпілотника в ширвжиток
«Тематика безпілотних літальних апаратів типу конвертоплана активно розвивається в останні роки в технологічно розвинених країнах світу, - роз'яснив" БІЗНЕС Online "провідний російський фахівець в області безпілотних систем Денис Федутінов. - Це пов'язано з що вважалася можливістю використання переваг апаратів літакового типу по дальності і швидкості польоту і вертолітного типу по можливості виконання вертикальних зльоту і посадки.
В даний час вітчизняні компанії ведуть розробку ряду безпілотних конвертопланів. Зокрема, компанія "Кронштадт" (раніше називалася "Транзас") працює над проектом БЛА "Фрегат", "ВР-технології" (входить в холдинг "Вертольоти Росії") ведуть роботи зі створення БЛА RHV-35, компанія "Аероксо" неодноразово виставляла на різних профільних заходах БЛА "Ера-100", а фірма "Рікор Електронікс" спільно з групою компаній "Безпілотні системи" демонструвала апарат БС-103. Зауважу, що більшість згаданих апаратів по злітній масі поступаються новому казанському БЛА і знаходяться в діапазоні 10 - 35 кілограмів. Винятків небагато. "Вертольоти Росії", ймовірно, продовжують роботи по ще одному раніше анонсованих проекту тяжчого БЛА масою в кілька сотень кілограмів, а проект БЛА "Фрегат" компанії "Кронштадт", в рамках якого в даний час створена літаюча малорозмірна модель, має на увазі в результаті створення апарату масою близько 7 тонн.
Однак не буває ідеальних рішень: виграючи в чомусь одному, як правило, одночасно отримуємо програш в чомусь іншому. Так, конвертоплани завдяки механізму повороту рушіїв (або гондол з двигунами) відрізняються більшою складністю конструкції, більшою масою і меншою надійністю в порівнянні з апаратами літакового і вертолітного типів. Крім того, у конвертопланів є складнощі в управлінні, головним чином на перехідних режимах. Але, незважаючи на наявні недоліки, у конвертопланів, безумовно, є ніша на ринку. Інтерес до подібного типу апаратів проявляють як військові, так і цивільні замовники, які мають необхідність в апаратах, які не потребують злітно-посадкових смуг, однак при цьому здатних виконувати польоти на дистанції великі, ніж доступні вертольотам ».
А поки в КНІТУ-КАИ намір поставити на потік інший свій експериментальний апарат - злітною вагою 7 кг (корисне навантаження - 1 кг, тривалість польоту - не менше години). Це теж конвертоплан, але працює трохи інакше. Спочатку він вертикально злітає на чотирьох підйомних двигунах, потім включається маршовий двигун, апарат переходить в горизонтальний політ. «Хочемо перетворити цю машину в ширвжиток, - кажуть в університеті. - Чи можемо кожні півтора тижні робити по літаку ». І такий оптимізм обгрунтований - днями у конструкторів з'явився замовник на чотири конвертоплана. Вартість одного заявлена в 400 тис. Рублів.
Ну, ось же конкретне і кардинальне рішення!
Додам ще. Літак класичної схеми без стабілізатора не полетить. Схема "бесхвостка", "качка" - окрема тема. Поки конвертоплан піднімається, як вертоліт, він може бути більш-менш стійкий, як звичайний вертоліт з центром тяжкості, розташованим нижче центру тяги, як вантаж на ниточці. Ніякої аеродинаміки. При переході в горизонтальний політ він стає літаком і центр тяги виявляється суміщений з центром тяжкості. Будь-яке аеродинамічний вплив легко змінить його положення. Тут стабілізатор необхідний. А оскільки в перехідному режимі, при малих горизонтальних швидкостях аеродинамічний вплив пасивного стабілізатора мізерно, то стабілізатор повинен бути активним, двосторонньої дії. І дуже важлива центрування, яку і повинен коригувати активний стабілізатор. Він може бути і не вентиляторного типу, а з метою зменшення габаритів, і турбореактивних, з керованим вектором тяги. До того ж він може додати горизонтальної тяги. І чому не застосувати на досить великих моделях турбореактивні двигуни?
". Коли два двигуна знаходяться на одній лінії складне завдання"
Данадоже. ))) А для чого два ротора. А АП на них. Для "балди", або "хоч що то" робити. За дослідженнями Курочкіна Ф.П. разнотяг на одному (!) роторі, при роботі АП діаметром в 5 метрів, може досягати зусилля до 90 кНьютон! Це аж цілих 9 тонн, при достатньому забезпеченні потужності, що підводиться. Ви думаєте, що цього зусилля недостатньо, щоб утримати в потрібному положенні "какой то" 200 кілограмовий конвертоплан. Як же Ви недалекоглядні)))
Чорт забирай, яка геніальна ідея. А якщо людині додати ще одну ногу, то він буде дуже стійкий. ніякої ураганний вітер його НЕ знесе. А він все ходить і бігає на своїх двох, бідолаха. Викладати прописні і всім давно відомі істини - основне завдання анонімних геніїв.
А де горизонтальний політ? Чи не. Так це тоді вертолетік з сусіднього магазинчика
тсссс! було написано провести випробування - провели!
чекаємо грошей на другий етап НДДКР
Дійсно! Поки що показаний 2-х роторний вертоліт поперечної схеми! Такі ще до 2-ї МВ в Німеччині впевнено літали!
Цікаво як вони витримують центрування апарату під час сильного вітру, коли будь-який порив змінює вектор тяги двигуна, щодо вектора гравітації, створюючи перекидаючий момент і політ може перейти в режим некерованого. Що стосується хвостового стабілізуючого двигуна, то це ІМХО повинно було бути опрацьовано в першу чергу. Квадрокоптер завжди буде стійкіше машини з меншою кількістю гвинтів.
Повністю згоден.
Ось я про це і написав (вище).
Просто на відміну від квадрокоптера - у конвертоплана все або частину двигунів повинні повертатися.
І найголовніше (що дійсно незрозуміло) чому таке очевидне технічне рішення ігнорується?
Хоча все таки найкраще рішення один хвостовий двигун. Теж поворотний або працює тільки на зліт і посадку. Його потужності в 5-10 разів менше маршових досить для створення стійкості. Опора на три точки найстійкіша в природі і проста в управлінні.
а статтю збільшення складності - і як правило, збільшення аварійності (ускладнення, збільшує ланцюжок моментів аварійності), Ви "забули".
Американський конвертоплан Bell V-22 Osprey здійснив перший політ в 1989. Зараз на озброєнні корпусу морської піхоти. Не смішіть Томогавк.
так це технологія 30-х років 20 століття.
30-х років 20 століття - Це автожири.
А конвертоплани це 80-е.
Дружина думає каіст у коханки, коханка думає, що каіст у дружини, а каіст все креслить і креслить.
Поки є, так. А що потім?
найскладніше завдання - зберегти машину при відмові одного двигуна (або руйнуванні / пошкодженні однієї лопаті) на етапі посадки.
Найскладніше завдання - переконати замовника що небудь пристойно фінансувати.
потрібні вже машини, здатні курсувати на місяць і назад, для створення офшорних зон, правда мільярди перевозити потрібні вертушки важче.
Зазнали в режимі вертольота. А де режим літака?
Звичайно ж КАИ знову "випереджає час". Час конвертопланів ще не настав і ще довго не прийде. От'едте кілометрів 5 від міста - там полів вистачає для зльоту і посадки літаків. Це я Вам. як власник і пілот власного надлегкого повітряного судна говорю. У місті теж, якщо не захоплюватися точковою забудовою - вертолітний майданчик місця вистачає (он, кілька років тому старий аеропорт "за непотрібністю" забудували.). А злітати за вертолітному і перетворюватися в літак - дурість несусвітня. Це як складаний ножик з багатьма лезами: він у багатьох є - але ніхто ним не користується - хліб норовимо різати окремим ножем, а консерви відкривати спеціальної відкривачкою. Викруткою теж вважаємо за краще користуватися не універсальною - а спеціальної.
У нас загублені тисячі сільськогосподарських асфальтових і бетонних аеродромів (в райцентрах їх розкопують для "видобутку" щебеню), зникло практично цивільне літакобудування, Росавіація методично знищує авіацію загального призначення (зараз практично ніде в РФ вивчитися на приватного пілота або пілота надлегкого повітряного судна) - ось проблеми державного рівня!
А конвертоплан ще довго залишиться екзотикою, в тому числі за непотрібністю. Хоча для розпилу НДДКР годиться.
Дрібно беруть. Хоча. курочка, що називається, по зернятку.
І так, у проклятих буржуїнів, 250 тисяч легкої, приватної авіації. Це крім автомобілів, поїздів, купи авіакомпаній, флотилій яхт і натовпів інших велосипедів.
Тут безпілотна тема, апарати спеціального призначення, які потрібні щоб швидко доставити чогось кудись і повернутися. Наприклад-рятувальний круг потопаючому. ) Але чи буде він ефективніше звичайного вертольота для подібних завдань-питання! Але хай займаються, і якщо колись буде успіх у подібній теника, то завдяки безлічі подібних маленьких кроків!
Ні, звичайно ж КАІсти беруться за все, що "приходить в голову" технічно неграмотним інвесторам. Це зрозуміло, заробити хочуть.
Але якщо вже так хочуть КіПЛАвци докласти зусиль до чогось нового і оригінального - нехай хоча б пройдуть уторованим шляхом зарубіжного досвіду. Я ось тут кілька років тому одному шановному конструктору з КАИ підказав ідейку: створити одномісний літак зі злітною вагою менше 115 кг (Для них в нашій країні досить привабливі правові умови створені). Він зопалу заявив, що "укладе" в цю цифру і двомісний. Чи не "вмістив". Але літаки непогані одномісний до 115 і двомісний трохи важче вже майже готові. Правда, все забули, що це моя підказка була, та й конструктора того вже немає в живих, царство йому небесне, ну да ладно.
КАІсти, КіПЛАвци, дарую безкоштовно ще кілька ідей для реалізації.
1. Розробка, конструювання, виготовлення, випробування, серійне виробництво мотопланера з електричним двигуном. В Європі вже реалізовано, і вельми вдало. Навіть зльоти "електричок проводять там." У нас поки немає.
2. Такий же мотопланер, але з підживленням від сонячних батарей. В Європі реалізовано. У нас поки немає.
3. Виробництво літаючих екземплярів історичних літаків, починаючи з часів першої світової війни і аж до нашого часу. Колекціонери і музеї на Заході готові платити БУДЬ гроші за наші літаки. Свої ж бо вони зберегли, а ми - ні.
4. Виробництво реплік (трохи зменшених копій) історичних літаків. Їх із задоволенням купують і використовують в кінозйомках. З боку глядач не відрізнить від справжнього, а для кіно підходить непогано. Замість комп'ютерної графіки.
Це навскидку, за 5 хвилин придумав.
Хто заплатить за за все ці непотрібні народу чудові вироби?