Описание

в варианте “летающей лодочки” с электромоторами

ЧЕМ НАШ ПРОЕКТ ЛУЧШЕ ДРУГИХ

В идее «увеличения дронов» для использования в качестве летательного аппарата для человека — нет ничего нового или оригинального!

Сейчас в интернете есть информация о массе проектов, создатели которых пытаются осуществить эту идею. Практически все эти проекты повторяют технические решения маленьких дронов.

Мы подошли к решению этой проблемы комплексно!

Больше того – в отличие от множества проектов, широко рекламирующих себя в прессе, но не имеющих ничего кроме компьютерных картинок, нами реально СПРОЕКТИРОВАНЫ, ИЗГОТОВЛЕНЫ и ИСПЫТАНЫ:

– электронноуправляемые винты изменяемого шага;

– трансмиссия;

– электронная система управления двигателем.

Видео реальных испытаний можно увидеть на нашем YouTube-канале.

в варианте “летающего мотоцикла” с электромоторами

Для обеспечения разумного компромисса между управляемостью, надежностью и КПД, для управления полетом, мы выбрали схему с ВИШ (воздушными винтами изменяемого шага).

Фактически мы создаем «универсальную платформу», которая позволяет создать аппарат, наиболее подходящий пользователю – ПИЛОТИРУЕМЫЙ И БЕСПИЛОТНЫЙ вариант, с ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ и с ДВИГАТЕЛЯМИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (ДВС).

Из одинаковых основных узлов (системы управления полетом — полетного контроллера и электронноуправляемых ВИШ) возможно «собрать» аппарат с электромоторами и с ДВС.

При этом, для увеличения грузоподъемности (если понадобится не 2-х, а 4-х местный вариант) не требуется устанавливать 6-8-10 и больше воздушных винтов и моторов. Схема не меняется – 4 ВИШ, нужно только изменить диаметр пропеллера.

вверх страницы

-2-

в варианте “летающей лодочки” с ДВС

ВЫБРАННАЯ НАМИ СХЕМА

Практически все существующие проекты выросли из идеи «масштабирования» обычных маленьких ЭЛЕКТРОдронов — квадро-, гекса, окто- и прочих коптеров.

Поэтому у появляющихся проектов много двигателей – по образу и подобию хорошо летающих маленьких дронов.
Но начав увеличивать масштаб дрона, проектировщики сталкиваются с проблемой — ДРОНЫ НЕ МАСШТАБИРУЮТСЯ!!!
Точнее — способы решения проблем маленьких дронов неприменимы к большим.

Т.к. для управления маленьким дроном достаточно просто менять обороты соответствующих двигателей.
Но на большом дроне, даже с электродвигателями, это не срабатывает! Так как одно дело — менять обороты (и соответственно тягу) маленького двигателя с весом воздушного винта в 5-10 граммов, и другое — попытаться быстро изменить обороты воздушного винта весом в 2-3 килограмма, вращающегося на 3000 оборотов!

Инерция воздушных винтов мешает!
Поэтому ставят много маленьких электродвигателей с маленькими воздушными винтами.
Проблема инерции (и соответственно — управления) частично решается…
НО!.. Появляется другие проблемы. Но они не такие очевидные. По крайней мере — пока это прототипы. Не рассчитанные на практическое использование.

Одна из проблем — КПД.
КПД одного двигателя на 100 кВт значительно выше 10 двигателей по 10 кВт.
КПД и тяга одного пропеллера площадью 10 кв.м. намного выше, чем у 10 пропеллеров по 1 кв.м.
То есть — при попытке просто увеличить маленький дрон, используя большое количество маленьких двигателей с маленькими пропеллерами, и так небольшой запас энергии в аккумуляторе бездарно тратится на нагрев окружающего воздуха, а не на полезную работу!

Даже для перевозки одного пассажира в других проектах предполагается использовать 8-16(!!!!) моторов!
А если нужен аппарат для перевозки тонны груза? 30?.. 50 двигателей ставить?

При попытке же заменить электродвигатели на ДВС — появляются еще и другие проблемы — попытка быстро изменить тягу ДВС тоже не просто решается… Опять таки — инерция двигателя!!!

В варианте с ДВС мы создаем двухмоторный аппарат, так как это оптимальное количество при использовании ДВС. Два мотора обеспечивает безопасность полета (т.к. тяжелонагруженные воздушные винты коптеров не авторотируют).

Управление двухмоторным аппаратом возможно при использовании ВИШ!
Оптимальным вариантом «бензинового» коптера является двухмоторный четырехвинтовой коптер с ВИШ!
При этом получается универсальная схема с разумным компромиссом в плане КПД воздушных винтов.

вверх страницы

-3-

БЕНЗИН или ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?

В настоящее время активно и очень быстро развивается электротранспорт. За ним будущее! Но летать нужно не завтра, а уже сегодня. И тут возникает проблема.

Для нормального движения электромобиля ему достаточно электромотора мощностью около 100кВт. И емкости батареи в 55-85 кВч достаточно (учитывая, что полная мощность мотора используется только при разгоне) для работы электромотора на протяжении 4-6 часов, обеспечивается пробег в 300-500 км. Чего в большинстве случаев вполне достаточно, особенно для езды в городе.

Для нормального полета легкого самолета, весом 650 кг, достаточно тяги воздушного винта 150-200кг, что обеспечивает электромотор мощностью в те же 100кВт. Но самолет, в отличии от автомобиля, летит при постоянной мощности в 70-80% от максимальной. И батареи в 55-85 кВч хватит только на 30-40 минут полета. Но это уже более-менее реально.

Но для вертикального взлета и полета летательного аппарата типа вертолета или коптера весом 650 кг требуется тяга воздушных винтов в 750-850 кг! И тут требуется мощность моторов 200-250 кВт. Соответственно, батареи в 55-85 кВч хватит только на 5-10 минут полета.
Увы, но этого слишком мало для нормальной эксплуатации.

Но прогресс в развитии аккумуляторов продолжается. И к моменту появления подходящих аккумуляторов должны быть готовы остальные технические решения.
Мы так и делаем!

В нашей конструкции, и в варианте с электромоторами, и с ДВС, используются одинаковые системы управления полетом (полетный контроллер) и электронноуправляемые ВИШ.
Их конструкция нами создана и испытана.

В настоящее время мы создали аппарат с ДВС. По причинам финансового характера (пока мы реализуем наш проект на собственные средства, без инвесторов), покупка электромоторов и батареи пока выходит за рамки наших возможностей.
Но при наличии финансирования в кратчайшие сроки мы сделаем и поднимем в воздух и электрический аппарат. Так как наиболее сложные элементы конструкции нами уже созданы.

вверх страницы

-4-

в варианте “летающего мотоцикла” с электромоторами

Почему ВИШ (воздушные винты изменяемого шага)?

ВИШ (винты изменяемого шага) позволяют решить главную возникающую проблему – инерции воздушных винтов. Так как в нашем проекте изменение тяги воздушного винта происходит не за счет изменения оборотов воздушного винта, а за счет изменения шага лопасти при постоянных оборотах!

Изменить угол установки лопасти на 3-5 градусов намного проще и быстрее, чем пытаться победить инерцию воздушного винта. При нашей схеме инерция воздушных винтов и трансмиссии – только в плюс! Помогает поддерживать постоянные обороты при изменении нагрузки на воздушный винт в процессе управления.

вверх страницы

 

-5-

беспилотный сельскохозяйственный вариант

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

В сравнении с существующими летательными аппаратами основное достоинство проекта — в первую очередь простота использования нашего летающего аппарата!
Которая позволяет использовать его практически любому желающему. Отсутствие необходимости долгого (и не для всех успешного) обучения в летной школе — весомый плюс!
(Мы имеем в виду — для успешных полетов. Если в Вашей стране запрещено поднимать в воздух какие-либо ЛА без лицензии, даже в спортивных и развлекательных целях — то тогда вопрос законности полетов в Вашей стране Вы должны решить самостоятельно).

Использование электронного управления позволяет предусмотреть вопросы безопасной эксплуатации еще на стадии проектирования.

Наша конструкция позволяет создавать как пилотируемые летательные аппараты, управление которым доступно практически любому человеку, так и в беспилотном варианте.

В пилотируемом варианте – это «закрытый» и «открытый» вариант «воздушной лодочки» и летающий мотоцикл, в электрическом (для полетов на небольшие расстояния – в пределах города, например) и бензиновом (для полетов между городами, например, для туризма, в санитарном варианте, патрульном) исполнении.

Конструкция аппарата предусматривает складные пилоны воздушных винтов, что позволяет уменьшить габариты при хранении. Габариты аппарата в сложенном состоянии позволяют хранить его в обычном гараже. А вертикальный взлет и посадка – обеспечивают возможность полетов прямо от дома. Нет необходимости в аэродроме, ангаре для хранения. В отличии от других проектов “летающих автомобилей” – нет необходимости в поездке на аэродром. Так как в этом случае теряется весь смысл летающего автомобиля. Добираться на аэродром и от аэродрома по пробкам все равно на чем – на обычном такси к рейсовому самолету, или на летающем автомобиле, который полетит только добравшись до аэродрома.

В беспилотном – для доставки грузов до 250 кг., в патрульном или сельскохозяйственном варианте (для обработки полей фермеров, например, для которых использование больших самолетов экономически невыгодно).

вверх страницы

-6-

в варианте “летающей лодочки” с электромоторами

БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТА

Для безопасного полета важна надежность всех систем управления, особенно электронных.

Мы будем использовать полетный контроллер, в котором предусматривается трехкратное резервирование всего, в том числе и процессоров. Это позволит обеспечить нужную отказоустойчивость.

Летающий мотоцикл представляет собой 4-х винтовой летательный аппарат, снабженный парашютной системой аварийного спасения (ПСАС).

Безопасность полета электрического варианта обеспечивается отсутствием трансмиссии и наличием 4 электромоторов. При отказе одного из них, возможно безопасное управляемое снижение для посадки.

В бензиновом варианте для обеспечения нужной безопасности будет два мотора.

вверх страницы

-8-

в варианте “летающей лодочки” с ДВС

ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТА

Сейчас основные проблемы проекта связаны с вопросами финансового характера, так как мы реализуем проект без участия инвесторов.

По этой причине, мы начали с изготовления бензиновой версии, так как электрический вариант хоть и проще технически, комплектующие для него стоят значительно дороже – электромоторы и батарея нужной емкости. Поэтому на прототипе мы пока установили один ДВС и не установлена система парашютного спасения.

Так как основная задача прототипа — проверка основной идеи и технических решений — правильного соединения механики и электроники — длительные полеты на стадии наладки и испытательных полетов не предусматриваются. Соответственно, нам пока достаточно одного двигателя.

Кроме того, мы пока не имеем возможности создать свой специализированный полетный контроллер (по тем же причинам финансового характера). На серийном образце процессы самодиагностики и настройки должны быть как на автомобиле — «включил зажигание — контрольные лампочки зажглись — когда они потухли — всё в порядке» — можно заводить двигатель и ехать.
Так мы хотим сделать и в нашем летающем мотоцикле.
Технические требования к нужному нам полетному контроллеру готовы.
Как только появится финансовая возможность — он будет создан и использоваться в нашем летающем мотоцикле.

вверх страницы

-9-

беспилотный сельскохозяйственный вариант

КОНКУРЕНТЫ

Судя по сообщения в прессе, сейчас готовятся несколько проектов.
Некоторые из них используют оригинальные технические решения.

Но большинство этих проектов находятся на стадии компьютерных картинок. А технические решения, которые они предлагают, во многих случаях бессмысленны с точки зрения физики. И летать никогда не будут!

Те проекты, которые предлагают более реальные варианты – все они используют простейшую схему – при небольшом взлетном весе много электромоторов с пропеллерами фиксированного шага, управление происходит за счет изменения оборотов моторов. И не годятся для дальнейшего развития. Например, если потребуется создать аппарат для перевозки 4-6 пассажиров, количество моторов вырастет до 30-40!

Поэтому по совокупности эксплуатационных характеристик (важных для потребителя) — полезная нагрузка, дальность полета, легкость заправки, универсальность использования и т.д. — у нашего проекта реальных конкурентов на сегодняшний день нет.

А с учетом того, что наш проект предусматривает несколько вариантов исполнения – электрические и бензиновые, открытые и закрытые, пилотируемый и беспилотный варианты – и все это из одинаковых узлов и компонентов – наш проект вне конкуренции!

вверх страницы

Просмотров: 588