Vertikalių kilimo ir tūpimo orlaivių srityje neabejotina lyderystė priklauso sraigtasparniams. Tačiau ir toliau ieškoma alternatyvių schemų, kurios gali turėti realių perspektyvų. Visų pirma, šiuo metu Rusijos specialistai studijuoja vadinamojo sąvoką. cikloletas arba ciklokopteris. Vykdant programą „Cyclone“, jau buvo sukurti ir išbandyti suoliukų modeliai ir orlaivio prototipas, o artimiausiu metu tikimasi pasirodyti viso dydžio lėktuvu.
„Nemokamas kilimas“
2017 metais Rusijos pažangių studijų fondas (FPI) paskelbė nemokamo kilimo konkursą. Jo užduotis buvo rasti alternatyvias schemas vertikaliems / itin trumpiems kilimo orlaiviams, galintiems konkuruoti su sraigtasparniu. Vieną iš paraiškų konkursui pateikė bendrovė „Flash-M“(Krasnojarskas), vienijanti kūrybinės grupės „Arey“ir Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo termofizikos instituto (IT SB RAS) atstovus.).
„Flash-M“pateikė pasiūlymą sukurti vadinamąjį. cikloletė. IT SB RAS mokslininkai ilgą laiką dirbo prie šios koncepcijos ir atliko teorinius bei eksperimentinius tyrimus. Buvo surinkta daug duomenų ir pademonstruotas perspektyvus cikliškos varomosios jėgos / cikloidinio sraigto mėginys. „Flash-M“pasiūlymas sudomino FPI, ir būtent ši organizacija tapo nemokamo kilimo nugalėtoja.
2018 metais FPI pradėjo projektą „Cyclone“, kurio metu buvo planuojama tęsti darbą cikloletės tema, taip pat sukurti ir išbandyti pirmuosius prototipus. Taip pat, įgyvendinant šį projektą, nagrinėjami tolesnio realaus naudojimo tinkamo dydžio įrangos gamybos, diegimo ir eksploatavimo klausimai.
2020 m. Liepos mėn. „Flash-M“atliko pirmuosius patyrusio nepilotuojamo orlaivio skrydžio bandymus. Aparatas, sveriantis 50 kg, gavo keturis originalius ciklinius sraigtus. Patvirtintos jo galimybės vertikaliam kilimui ir tūpimui, lygiam skrydžiui ir manevrams. Be to, jie pademonstravo kai kurias galimybes, kurių sraigtasparniai neturi. Netrukus po to „Army 2020“forume buvo parodytas kitas eksperimentinis dronas, vadinamas „Cyclone 2020“.
Ateities planai
Šių metų balandį buvo paskelbta naujo darbo etapo pradžia. Dabar projekto „Cyclone“tikslas yra sukurti viso dydžio pasirinktinai pilotuojamą orlaivį, sveriantį iki 2 tonų, su naudingu kroviniu 600 kg. Tokį „Cyclocar“planuojama išbandyti kitais metais. Vidutinės trukmės laikotarpiu gali būti pradėta masinė gamyba ir tokios technologijos diegimas įvairiose srityse.
„Cyclone“kūrėjai planuoja sukurti visą įrangos liniją, pagrįstą bendrais principais ir technologijomis. Kroviniai, sveriantys iki 20 kg, bus vežami 60 kg UAV „Cyclodron“. Didesni kroviniai, įsk. keleiviai turės vežtis 2 tonų „Cyclocar“. Tolimoje ateityje gali pasirodyti sunkus „Cyclotrack“, kuris su 10 tonų kilimo svoriu galės gabenti iki 4 tonų krovinių.
Daroma prielaida, kad naujos rūšies cikloletai bus pritaikyti krovinių ir keleivių vežimo srityje. Be to, jais gali domėtis kariškiai, gelbėtojai ir kt. Kai kuriose srityse, kuriose keliami specialūs reikalavimai, tokia technologija gali pakeisti sraigtasparnius. Jo pranašumai yra mažesni matmenys ir svoris, taip pat didesnis manevringumas ir stabilumas.
Įrangos užsakymams įvykdyti planuojama sukurti naują orlaivių statybos gamyklą. Plėtros organizacija jau turi verslo planą, pranešama, kad yra investuotojų, pasirengusių užtikrinti jo įgyvendinimą.
Techninės savybės
Pagal programą „Cyclone“tiriama ir išbandoma universali dviračių lėktuvo schema, kuri vėliau bus naudojama visuose suplanuotuose projektuose. Ši schema gali būti keičiama, todėl kompaktiškas „Cyclodron“ir sunkusis „Cyclotrac“bus panašūs vienas į kitą.
Siūloma schema numato orlaivio su keturiais cikliniais sraigtais, pastatytų poromis supaprastinto kėbulo šonuose, statybą. Dizainas siūlo kuo plačiau naudoti plastikus ir kompozicines medžiagas, o tai padidins svorio tobulumą.
Cikletai gaus hibridinę arba visiškai elektrinę elektrinę. Abiem atvejais sraigtų sukimąsi užtikrina elektros varikliai. Kuriama „fly-by-wire“valdymo sistema su maksimalia automatika. Ji turės dirbti visiškai savarankiškai arba vykdyti piloto komandas, iškrauti jį.
Pagrindinė projekto naujovė yra vadinamoji. cikliškas variklis. Šis prietaisas yra penkių riboto ilgio ašmenų rinkinys, sumontuotas tarp šoninių diskų. Ašmenys turi galimybę laisvai suktis aplink išilginę ašį; specialus mechanizmas - panašus į sraigtasparnio skalbimo plokštelę - nustato jų bendrą ir ciklinį žingsnį.
Kai sraigtas sukasi, mentės juda apskritimu. Viršutinėje ir apatinėje dalyse valdymo mechanizmas juos veikia smūgio kampu, o tai užtikrina pakėlimą. Panašus principas naudojamas kuriant horizontalią trauką. Vienu metu naudojant keturis tokius sraigtus, atsiranda daug galimybių vertikaliam ir horizontaliam skrydžiui, įvairiems manevrams ir kt.
Ciklinio variklio konstrukcija gali būti įvairių dydžių. Taigi, stende jau išbandytas 1,5 m skersmens ir pločio gaminys. Tokio dydžio varomasis įtaisas skirtas 2 tonų svorio „Cyclocar“automobiliui. Tai reiškia, kad vienas toks įtaisas sukuria 500 kg trauką. Remiantis skaičiavimais, toks prietaisas galės pasiekti greitį iki 250 km / h ir nuskristi 500 km. Gaminio ilgis ir plotis bus 6 m.
Privalumai ir perspektyvos
Pagrindinis cikloopterio / ciklokopterio pranašumas prieš sraigtasparnį yra mažesnis pagrindinių vienetų dydis. Esant tiems patiems traukos rodikliams, cikloidinis sraigtas pasirodo daug mažesnis už sraigtą. Ciklo propeleris nuolat dirba vienoje padėtyje; pakreipimo nebuvimas leidžia sukurti horizontalią trauką, nesumažinant vertikalės.
Orlaivis su keliais cikloidiniais sraigtais gali generuoti trauką skirtingomis kryptimis ir dėl to atlikti įvairius manevrus, įskaitant. nepasiekiamas sraigtasparniui. Tobulinant ašmenų kampo nustatymo sistemas, skrydžio metu galima išplėsti leistinus žingsnio kampus. Ypač dėl to cikloletas, skirtingai nei sraigtasparnis, gali pakilti nuo nuožulnių paviršių ir nusileisti ant jų.
Kūrėjai atkreipia dėmesį į orlaivio saugumą. Cikloidinius sraigtus lengva aprūpinti apsaugomis. Pavyzdžiui, parodoje „ciklodronas“buvo naudojamas prietaisas, susidedantis iš diskų poros su džemperiais tarp jų. Šio prietaiso viduje buvo įdėtas sraigtas. „Cyclocar“paskelbtuose vaizduose yra apsaugotas tinkleliu. Be to, prietaisas nebus triukšmingas: šiuo atžvilgiu jis neturėtų skirtis nuo įprasto automobilio.
Tačiau pradinė schema turi tam tikrų trūkumų, kurių gana sunku atsikratyti. Visų pirma, tai nėra didelės patirties kuriant, statant ir eksploatuojant tokią įrangą trūkumas. Naujų sprendimų tyrimas ir kūrimas užtruks daug laiko, ir tik po to cikloletės galės pasikliauti bet kuria krovinių gabenimo vieta. Sraigtasparniai, priešingai, jau yra gerai ištirti ir įvaldyti, o tai tam tikru mastu supaprastina kūrimą ir eksploatavimą.
Patirties problemą apsunkina tai, kad cikloletas yra techniškai sudėtingesnis nei sraigtasparnis. Taigi schemoje iš „Flash-M“ir IT SB RAS vienu metu naudojami keturi originalūs sraigtai. Kiekvienas iš jų neišsiskiria paprastumu, o bendras jų naudojimas lemia poreikį spręsti naujas inžinerines problemas maitinimo ir pavarų, aerodinamikos, valdymo ir kt.
„Cyclone“programos vidutinio dydžio ciklonas laikomas masiniu modeliu, galinčiu ateityje prisiimti „oro taksi“vaidmenį. Iš to kyla naujas iššūkis: kūrėjai ir reguliuotojai turės nustatyti tokių orlaivių naudojimo taisykles, išsiaiškinti saugos klausimus ir pan. Teigiama, kad projekto dalyviai jau sprendžia šias problemas.
Technologijos ateičiai?
Reikėtų priminti, kad CPC, Flash-M ir IT SB RAS projektas „Cyclone“nėra pirmasis tokio pobūdžio projektas. Dviračių / ciklopterių idėja buvo pasiūlyta praėjusio amžiaus pradžioje. 1909 metais rusų inžinierius E. P. Sverčkovas pastatė „ratinį ortopterį“- orlaivį su dviem „irkliniais ratais“. Produktas nepakilo dėl ne pačios tobuliausios konstrukcijos ir dėl variklio galios trūkumo.
Ateityje mūsų šalyje ir užsienyje ne kartą buvo kuriami ir statomi nauji cikloletai. Tačiau net ir sėkmingiausi projektai neaplenkė modelių skrydžio bandymų - koncepcijos sudėtingumo ir paveikto dizaino netobulumo. Be to, neįprasti orlaiviai negalėjo konkuruoti su jau pažįstamais sraigtasparniais.
Pastaraisiais dešimtmečiais dviračių sportas vėl prisimenamas. Šiuolaikiniai moksliniai metodai, technologijos ir medžiagos leidžia tokią koncepciją ištirti ir įgyvendinti nauju lygiu. Mūsų šalyje tokie darbai atliekami vykdant projektą „Cyclone“, kuris jau praėjo maketavimo etapą ir artėja prie viso dydžio pilotuojamos / nepilotuojamos transporto priemonės bandymų. Ar mokslininkai ir inžinieriai sugebės įveikti visus laukiančius iššūkius, paaiškės artimiausiu metu. Pirmasis „Cyclocar“skrydis įvyks kitais metais.
