A függőleges felszálló és leszálló repülőgépek területén a vitathatatlan vezetés a helikoptereké. A keresés azonban folytatódik az alternatív rendszerek után, amelyeknek valódi kilátásaik lehetnek. Különösen jelenleg orosz szakemberek tanulmányozzák az ún. ciklolet vagy ciklokopter. A Cyclone program részeként már padmodelleket és egy repülőgép prototípust készítettek és teszteltek, és a közeljövőben várhatóan egy teljes méretű repülőgép is megjelenik.
Ingyenes felszállás
2017 -ben az Orosz Alapítvány a Fejlett Tanulmányokért (FPI) elindította az ingyenes felszállás versenyt. Feladata az volt, hogy alternatív sémákat találjon a helikopterrel versenyezni képes függőleges / ultrarövid felszállású repülőgépekhez. A pályázatra az egyik pályázatot a "Flash-M" (Krasznojarszk) cég nyújtotta be, amely egyesítette az "Arey" kreatív csoport képviselőit és az Orosz Tudományos Akadémia Szibériai Fiókjának Hőfizikai Intézetét (IT SB RAS)).
A "Flash-M" javaslattal állt elő egy ún. ciklolett. Az IT SB RAS tudósai régóta dolgoznak ezen a koncepción, és elméleti és kísérleti kutatásokat végeznek. Nagy mennyiségű adatot gyűjtöttek össze, és egy ígéretes ciklikus meghajtás / cikloid propeller próbapadját mutatták be. A Flash-M javaslata érdekelte az FPI-t, és ez a szervezet lett a szabad felszállás nyertese.
2018 -ban az FPI elindította a Cyclone projektet, amelynek során a tervek szerint folytatni fogják a ciklolette témával kapcsolatos munkát, valamint megépítik és tesztelik az első prototípusokat. Ezenkívül e projekt keretében tanulmányozzák a valós használatra alkalmas teljes méretű berendezések további gyártásának, megvalósításának és működtetésének kérdéseit.
2020 júliusában a "Flash-M" elvégezte egy tapasztalt pilóta nélküli repülőgép első repülési tesztjét. Az 50 kg súlyú készülék négy eredeti ciklikus légcsavart kapott. Megerősítették a függőleges felszállás és leszállás, a vízszintes repülés és a manőverek képességét. Emellett bemutattak néhány olyan képességet, amely a helikopterek számára nem elérhető. Röviddel ezután egy másik, Cyclone 2020 nevű kísérleti drónt mutattak be a Army 2020 fórumán.
Jövőbeli tervek
Ez év áprilisában bejelentették a munka új szakaszának megkezdését. Most a Cyclone projekt célja egy teljes méretű, opcionálisan személyzettel rendelkező, legfeljebb 2 tonna súlyú repülőgép létrehozása 600 kg hasznos terheléssel. Az ilyen "Cyclocar" a tervek szerint jövőre kerül bíróság elé. Középtávon megkezdődhet az ilyen technológia tömeges gyártása és bevezetése különböző területeken.
A Cyclone fejlesztői tervei szerint egy sor berendezést hoznak létre, amelyek közös elveken és technológiákon alapulnak. A 20 kg-ig terjedő rakományokat 60 kg-os UAV "Cyclodron" szállítja. Nagyobb rakományok, beleértve az utasoknak 2 tonnás kerékpárt kell szállítaniuk. A távoli jövőben nehéz Cyclotrack tűnhet fel, amely 10 tonna felszálló tömeggel akár 4 tonna rakományt is képes lesz szállítani.
Feltételezzük, hogy az új típusú cikloletek alkalmazást találnak a teher- és személyszállítás területén. Emellett a katonaság, a mentők stb. Is érdeklődhetnek irántuk. Egyes speciális követelményeket támasztó területeken az ilyen technológia helyettesítheti a helikoptereket. Előnyei a kisebb méretek és súly, valamint a jobb manőverezhetőség és stabilitás.
A berendezések megrendeléseinek teljesítése érdekében új repülőgépgyártó üzem létesítését tervezik. A fejlesztő szervezetnek már van üzleti terve, és a hírek szerint vannak befektetők, akik készek biztosítani annak megvalósítását.
Műszaki jellemzők
A Cyclone program keretében egy kerékpáros repülőgép univerzális sémáját tanulmányozzák és tesztelik, amelyet aztán minden tervezett projektben használni fognak. Ez a rendszer skálázható, ennek eredményeként a kompakt "Cyclodron" és a nehéz "Cyclotrac" hasonlóak lesznek egymáshoz.
A javasolt rendszer egy repülőgép építését írja elő négy ciklikus légcsavarral, amelyek párban helyezkednek el az áramvonalas törzs oldalán. A kialakítás a műanyagok és kompozit anyagok lehető legszélesebb körű használatát javasolja, ami növeli a tömeget.
A ciklusok hibrid vagy teljesen elektromos erőművet kapnak. Mindkét esetben a légcsavarok forgását elektromos motorok biztosítják. Egy fly-by-wire vezérlőrendszert fejlesztenek ki, maximális automatizálással. Teljesen önállóan kell dolgoznia, vagy követnie kell a pilóta utasításait.
A projekt fő újítása az ún. ciklikus mozgató. Ez a készülék öt, korlátozott hosszúságú késből álló készlet, amely az oldaltárcsák közé van felszerelve. A kések szabadon foroghatnak a hossztengely körül; egy speciális mechanizmus - hasonlóan a helikopteren lévő swashplate -hez - meghatározza közös és ciklikus lépésüket.
Amikor a légcsavar forog, a lapátok körpályán mozognak. Felső és alsó részén a vezérlőmechanizmus kiteszi őket a támadási szögnek, ami biztosítja az emelés létrejöttét. Hasonló elvet alkalmaznak vízszintes tolóerő létrehozásához. Négy ilyen légcsavar egyidejű használata bőséges lehetőséget teremt függőleges és vízszintes repülésre, különféle manőverekre stb.
A ciklikus mozgató szerkezete különböző méretű lehet. Így az állványon már teszteltek egy 1,5 m átmérőjű és szélességű terméket Egy ekkora meghajtószerkezetet 2 tonnás Cyclocar géphez terveztek. Ez azt jelenti, hogy egy ilyen eszköz 500 kg tolóerőt hoz létre. A számítások szerint egy ilyen eszköz képes lesz elérni a 250 km / h sebességet és 500 km -t repülni. A termék hossza és szélessége 6 m lesz.
Előnyök és kilátások
A cycloopter / cyclocopter fő előnye a helikopterrel szemben a kulcsfontosságú egységek kisebb mérete. Ugyanazokkal a tolóerő -mutatókkal a cikloid propeller sokkal kisebbnek bizonyul, mint a propeller. A ciklolet propellere folyamatosan egy pozícióban dolgozik; a dőlésszükséglet hiánya lehetővé teszi, hogy vízszintes tolóerőt hozzon létre a függőleges csökkentése nélkül.
A több cikloid légcsavarral rendelkező repülőgép különböző irányú tolóerőt képes generálni, és ennek köszönhetően különféle manővereket hajt végre, pl. helikopter számára elérhetetlen. A lapátok dőlésszögét beállító rendszerek továbbfejlesztésével lehetővé válik a megengedett hajlásszög növelése repülés közben. Különösen ennek köszönhetően egy ciklolet, ellentétben a helikopterrel, képes felszállni a lejtős felületekről és rájuk szállni.
A fejlesztők megjegyzik a repülőgép biztonságát. A cikloid légcsavarok könnyen felszerelhetők védőburkolatokkal. Például a "ciklodron" kiállításon egy olyan eszközt használtak, amely egy pár korongból állt, köztük áthidalókkal. A készülék belsejében propellert helyeztek el. A közzétett képeken található Cyclocar rács védett. Ezenkívül a készülék nem lesz zajos: ebből a szempontból nem térhet el a szokásos autótól.
Az eredeti tervnek azonban vannak bizonyos hátrányai, amelyeket meglehetősen nehéz megszabadítani. Először is ez a hiányos tapasztalat az ilyen berendezések fejlesztésében, gyártásában és üzemeltetésében. Az új megoldások kutatása és fejlesztése sok időt vesz igénybe, és csak ezt követően a ciklolettek számíthatnak a teherszállítás bármely helyére. A helikoptereket ezzel szemben már jól tanulmányozták és elsajátították, ami bizonyos mértékig leegyszerűsíti a fejlesztést és a működést.
A tapasztalati problémát súlyosbítja, hogy a ciklolet technikailag összetettebb, mint a helikopter. Tehát a "Flash-M" és az IT SB RAS rendszerében egyszerre négy eredeti propellert használnak. Mindegyiket nem különbözteti meg az egyszerűségtől, és együttes használatuk új mérnöki problémák megoldásának szükségességét eredményezi az áramellátás és a hajtások, az aerodinamika, a vezérlés stb.
A Cyclone program közepes méretű ciklonját olyan tömegmodellnek tekintik, amely képes a jövőben „légi taxi” szerepét betölteni. Ebből új kihívás következik: a fejlesztőknek és a szabályozóknak meg kell határozniuk az ilyen repülőgépek üzemeltetésére vonatkozó szabályokat, ki kell dolgozniuk a biztonsági kérdéseket stb. A projekt résztvevői állítólag már foglalkoznak ezekkel a kérdésekkel.
Technológia a jövőre nézve?
Emlékeztetni kell arra, hogy az FPI, a Flash-M és az IT SB RAS Cyclone projektje nem az első a maga nemében. A kerékpározás / ciklopter ötletét a múlt század elején javasolták. 1909 -ben az orosz mérnök E. P. Szvercskov épített egy "kerekes ortoptert" - egy repülőgépet két "lapátkerékkel". A termék nem a legtökéletesebb kialakítás és a motorteljesítmény hiánya miatt nem szállt fel.
A jövőben új cikloleteket fejlesztettek és építettek hazánkban és külföldön. Azonban még a legsikeresebb projektek sem haladtak túl a modellek repülési tesztjein - a koncepció összetettsége és az érintett tervek tökéletlensége. Ezenkívül a szokatlan repülőgépek nem tudtak versenyezni a már ismerős helikopterekkel.
Az utóbbi évtizedekben ismét emlékezni kell a kerékpározásra. A modern tudományos módszerek, technológiák és anyagok lehetővé teszik egy ilyen koncepció új szintű tanulmányozását és megvalósítását. Hazánkban ilyen munkát végeznek a Cyclone projekt keretében, amely már átesett a makettfázison, és közeledik a teljes méretű pilóta / pilóta nélküli jármű teszteléséhez. A közeljövőben kiderül, hogy a tudósok és a mérnökök képesek -e megbirkózni az előttünk álló kihívásokkal. A Cyclocar első repülésére jövőre kerül sor.
