Описание

 

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.
Мы подошли к решению этой проблемы комплексно!

Фактически мы создаем «универсальную платформу», которая позволяет создать аппарат, наиболее подходящий пользователю. Из одинаковых узлов (системы управления полетом — полетного контроллера и электронноуправляемых винтов изменяемого шага) возможно «собрать» аппарат с электромоторами и с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Зачем?
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 элетромотора 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 лекого самолета, весом 650 кг, достаточно тяги 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 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 винты изменяемого шага.
Их конструкция нами создана и испытана.

В настоящее время мы создали аппарат с ДВС. Так как 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 инвестора в кратчайшие сроки мы сделаем и поднимем в воздух и электрический аппарат. Так как наиболее сложные элементы конструкции нами уже созданы.
Более того, наша конструкция позволяет созавать как пилотируемые аппараты, управление которым доступно практически любому человеку, так и в беспилотном варианте. Для доставки грузов до 250 кг. В патрульном или сельскохозяйственном варианте (для обработки полей фермеров, например, для которых использование больших самолетов экономически невыгодно). И других вариантов использования.

Выбранная нами схема.

Практически все существующие проекты выросли из идеи «масштабирования» обычных маленьких ЭЛЕКТРОдронов — квадро-, гекса, окто- и прочих коптеров.
Отчего у появляющихся проектов много двигателей?
По образу и подобию хорошо летающих маленьких дронов.
Но начав увеличивать масштаб дрона проектанты 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! Т.к. одно дело — менять обороты (и соответственно тягу) маленького двигателя с весом винта в 5-10 граммов, и другое — попытаться быстро изменить обороты винта весом в пару килограммов вращающегося на 3000 оборотов!
Инерция винтов!..
При попытке же «в лоб» заменить электродвигатели на ДВС — появляются еще и другие проблемы — попытка быстро изменить тягу ДВС «газом» тоже не просто решается… Снова таки — инерция двигателя!!!
Поэтому начинают решать проблему в лоб — ставить кучу маленьких электродвигателей с маленьким винтами.
Проблема инерции (и соответственно — управления) частично решается…
НО!.. Появляется масса других проблем. Но они не такие явные. По крайней мере — пока это прототипы. Не расчитанные 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?

В варианте с ДВС мы создаем двухмоторный аппарат — т.к. это — разумное и оптимальное количество при использовании ДВС.
Это количество обеспечивает и безопасность полета (т.к. тяжелонагруженные винты коптеров не авторотируют), и приемлемую готовность к взлету.
Ну а управление тягой двухмоторного коптера возможно при использовании винтов с изменяемым шагом!
Оптимальным вариантом коптера является двухмоторный четырехвинтовой коптер, с ДВС и ВИШ!
При этом получается универсальная схема с разумным компромиссом в плане КПД винтов.
Кроме того, в нашем проекте предусмотрена возможность спасения пилота даже в случае отказа ДВУХ двигателей — парашютная система спасения, рассчитанная на парашютное спасение нашего летательного аппарата с полной нагрузкой.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Летающий мотоцикл (ЛМ) представляет собой 4-х винтовой двухдвигательный летательный аппарат, снабженный парашютной системой аварийного спасения (ПСАС).
Почему именно двухдвигательный? Так как винты ЛМ имеют значительно более высокую нагрузку на площадь, чем несущие винты вертолетов, поэтому неспособны к авторотации. То есть в случае отказа двигателя (если он один) — катастрофа неминуема.
Но для повышения безопасности полета, и чтобы дать пилоту возможность управляемой посадки даже при отказе одного из двигателей, мы используем двухдвигательную схему. Некоторое усложнение и удорожание конструкции полностью перекрывается значительно более высокой безопасностью полета. Так как вероятность одновременного отказа двух двигателей (по вине «железа») — очень мала. А безопасность полета — безусловный ПРИОРИТЕТ!
Кроме того, в своей конструкции мы предусматриваем использование способа безопасного приземления — на парашюте ПСАС.
Использование винтов изменяемого шага с электронным управлением тоже оправданно!
В конце-концов — большинство технических революций тоже совершались путем переосмысливания того, что уже было давно известно!
Именно поэтому мы в своем проекте стараемся по новому использовать возможности уже известных технических решений!

 

ДОСТОИНСТВА

В сравнении с существующими летательными аппаратами — в первую очередь простота использования!
Которая позволяет купить наш летающий мотоцикл 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).
В сравнении с прототипами других стартапов, обещающих выйти на рынок, важным достоинством нашего проекта является универсальность по типу двигателя!
Наша схема позволяет легко заменить ДВС на электродвигатель (когда появятся соответствующие аккумуляторы).

Либо использовать гибридную схему, при появлении мощных и легких генераторов.
Также плюсом является (в сравнении с электрическими образцами, при современных аккумуляторах) значительно более высокая грузоподъемность при достаточном радиусе действия. При этом, при необходимости — эти показатели можно увеличить.
Поэтому — пусть развитие электротранспорта идет своим чередом. К конце-концов, за ним будущее!
Но если вы хотите летать сегодня, не дожидаясь «будущего» — есть смысл не отбрасывать аппараты с ДВС, а наоборот, применить к ним самые передовые технологии, которые приходят и из разработок электротранспорта.
Именно такой симбиоз мы и используем в своем проекте!

НЕДОСТАТКИ

В настоящее время основные проблемы проекта связаны с вопросами финансового характера, так как мы реализуем проект на свои сбережения, без участия инвесторов.
К сожалению, по этим причинам, на прототипе мы пока установили один двигатель и не установлена система парашютного спасения.
Так как основная задача прототипа — отработка основной идеи и технических решений — правильного соединения механики и электроники — длительные полеты на стадии наладки и испытательных полетов не предусматриваются. Соответственно, мы пока ограничились одним двигателем.
Но это — только на первом опытном образце.
Кроме того, мы пока не имеем возможности создать свой специализированный полетный контроллер (по тем же причинам финансового характера). И вынуждены на прототипе использовать стандартный полетный контроллер, используемый на радиоуправляемых моделях вертолетов.
В общем, его возможностей вполне достаточно — т.к. и модели вертолетов зависают в воздухе, и полетный контроллер обеспечивает их точное позиционирование (с помощью GPS). Но для использования в серийном образце он не подходит — слишком много настроек перед полетом нужно производить через компьютер.
На серийном образце процессы самодиагностики и настройки должны быть как процесс самодиагностики электроники 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.

КОНКУРЕНТЫ

Судя по сообщения в прессе, сейчас готовятся несколько проектов.
Но практически у всех них есть врожденные недостатки конструкции, которые не позволяют им совершать управляемый полет. Что мы и видим на многочисленных видео в интернете.
Поэтому реальных конкурентов по совокупности эксплуатационных характеристик (важных для потребителя) — полезная нагрузка, дальность полета, легкость заправки и т.д. — у нашего проекта на сегодняшний день нет.