المروحة: tiltrotor لرصد الأجسام الممتدة





بمجرد وصولنا إلى المعهد ، أخبرنا رئيس القسم عن مهنتنا المستقبلية:

“مهنتنا مهمة جدًا ومسؤولة. أنت الآن تعمل على ظهور الرائد المستقبلي للطيران الروسي. أنت تمطر بالأفكار ، تحاول التنبؤ بالمهام التي سيحلها ، وتحمل المسؤولية واتخاذ القرارات. وخلال 15 عامًا ، عندما يتم بناء الطائرة أخيرًا ، سيتم تكريم الجميع ، ولكن لن يتذكر أحد عنك ".

لم تعجبني هذه الحملة ، لست مستعدًا للانتظار 15 سنة للحصول على النتيجة.



الطيران صناعة متطورة للغاية ، ولكن متطلبات الموثوقية العالية والمستقبل المخطط لها لا تسمح بإدخال التقنيات الجديدة بسرعة. من ناحية أخرى ، على العكس من ذلك ، ليس للطائرات بدون طيار متطلبات خاصة حتى الآن ، لذلك تنمو مثل الفطر بعد المطر ، وتملأ مجالات مراقبة الهواء والإعلان والمساعدة في الزراعة وتصوير الفيديو وما شابه ذلك.

لذلك قررت ، دعهم بطريقة ما يبنون مقاتليهم هناك بدوني ، وبينما أنا شاب وساخن ، سأذهب إلى الطائرات بدون طيار. لحسن الحظ ، كان هناك نموذج طائرة الماضي.



ما هي طرق تطوير الطيران؟ في رأيي ، يمكن أن يتطور الطيران بطريقتين:



  • استخدام تقنيات مبتكرة للمكونات (محطات طاقة جديدة فعالة منخفضة الوزن ، وإلكترونيات الطيران ، وما إلى ذلك).
  • تغيير في التصميم الديناميكي الهوائي.


أنا معجب أكثر بالتغيير في التصميم الديناميكي الهوائي للطائرة. وبهذه الطريقة ، ظهرت مخططات ديناميكية هوائية مثل "البطة" و "الجناح الطائر". لكن هذا لم يكن كافيًا للمهندسين ، فقد أرادوا تغيير الديناميكا الهوائية مباشرة أثناء الطيران. هذه هي الطريقة التي ظهرت بها الطائرات ذات الأجنحة المتغيرة (Su-24 و Tu-22M و Tu-160 و F-111 وما شابه) ، وهي طائرة ذات ناقل دفع متحكم (MiG-29OVT و MiG-35 و Su-30 و 37 و 57 ، F-22 ، وما إلى ذلك) ، وبالطبع ، tiltrotors (على سبيل المثال ، Bell V-22 Osprey المعروفة).



كل هذا جيد بالطبع ، ولكن ليس تمامًا حسب رغبتي. إن فكرة الهندسة ذات الأجنحة المتغيرة مثيرة للاهتمام ، ولكن من الضروري أنه إذا كانت الأجنحة مطوية ، فعندئذٍ على الإطلاق ، وليس درجات قليلة بائسة. لكن الفكرة مع محطات الطاقة الدوارة تروق لي. وهكذا ولدت الفكرة لصنع محرك مائل خاص بك. يمكن وصف فكرتنا بشكل تخطيطي على النحو التالي:





جمعت فريقًا وسرعان ما قررنا. كانت فكرة الطائرة المكشوفة لدينا هي الجمع بين مخطط طائرة الجناح الطائر ومخطط مروحية مزدوج اللولب. قررنا أن الأجنحة ستنخفض ، وليس نصف الجناح ، كما هو الحال في طائرات السفن ، ولكن تمامًا ، حتى لا تخلق جرًا إضافيًا عند التسلق في وضع الهليكوبتر.



سوف تنطلق الحوامة مع ثني جناحيها عموديًا لأسفل ، ثم ستدور المحركات وستنفتح الأجنحة بسلاسة. ستحدث الرحلة نفسها في وضع الجناح الطائر ، وإذا لزم الأمر ، سيكون من الممكن دائمًا التحليق في مكانه. عند الهبوط ، يمكن أن يجلس عموديًا ، على البطن أو ، في حالة الهبوط الاضطراري ، على مظلة.



ما هي مزايا هذا التصميم الديناميكي الهوائي؟



  • نظرًا للجناح الضخم ، نحصل على جودة ديناميكية هوائية عالية في وضع الطائرة ، مما يزيد بشكل كبير من نطاق الطيران مقارنة بغيرها من المراوح.
  • الإقلاع والهبوط العمودي (لا يلزم مدرج).
  • القدرة على التعليق في الهواء.


دعونا ننهي المقدمة ونصل إلى النقطة. لتنفيذ المشروع ، نحتاج إلى:



  • اصنع نموذجًا أوليًا.
  • إنشاء نظام استقرار بسبب نواقل الدفع المتحكم بها.
  • .
  • , .
  • .


1



بدأنا في إنشاء النموذج الأولي الأول. لم يكن لدينا أي معدات خاصة ، فقط أيدي ومعرفة أساسية. بدأنا برسم النموذج ثلاثي الأبعاد.











بدت الطائرة المصنعة على النحو التالي:











تم الحصول على النموذج الأول ، والذي قمنا بإعداده على الفور لمنصة اختبار.



كتبنا كودًا بسيطًا للتحكم في المحركات وأطلقنا هذا الوحش ، أولاً على المنصة ، ثم في الهواء. ذهبنا إلى عدة مؤتمرات معها ، حيث تلقينا مراجعات متباينة. في تصنيع النموذج الأول ، لم ندخل في الحسابات ، و ltx الوحيد الذي يمكننا تقديمه هو أبعاده. تم حساب سرعة الإبحار عند 100 كم / ساعة ، ولكن بطريقة ما لم تعمل مع الرحلات الجوية الطويلة وتسجيل بعض الخصائص على الأقل.

أبعاد مطوية 650 مم × 400 مم × 600 مم
نطاق 1100 مم
الطول 650 مم
قطر المروحة 11 بوصة
كبح الوزن 3 كجم


على الرغم من حقيقة أن النموذج المصمم لم يلب توقعاتنا ، إلا أنه أظهر بلا شك أن هذا الجهاز لا يزال لديه الحق في الحياة ، كما سمح لنا بالقيام بما يلي:



  • حدد تصميم آلية إمالة المحرك.
  • تحقق من جدوى تنفيذ مثل هذا النموذج.
  • صياغة مظهر النموذج.
  • لدينا نموذج مرئي لجميع الآليات.


بصراحة ، نحن أنفسنا لم نتوقع أننا سنكون قادرين على صنع نموذج أولي ، وأنه سيعمل.



بعد كل المشاركين في هذا المشروع ، بدأت الدراسات في معاهد مختلفة ، وتخلينا عن هذا المشروع. تدريجيا ، غادر الفريق في مكان ما. عندما انتهت الدراسات في المعهد ، واقترب مشروع التخرج ، كان لدينا جميعًا فكرة العودة إلى هذه الطائرة. لن يشك أحد في أن هذه الوحدة متعددة الأوجه ، وهناك دائمًا عمل للجميع. لذلك ، أخذ كل قطعة قطعة أقرب ما يمكن إلى تخصصه ...



النموذج 2





التقى بطريقة ما جمال ، سباك ، سائح ، متخصص في تكنولوجيا المعلومات وطالب مدرسة. ويقول السباك: "الدبلوم قريب ، عليك بناء طائرة".



اجتمعنا مرة أخرى وبدأنا في صنع النموذج الأولي الثاني. لدينا الآن تحت تصرفنا: مرآب مجهز بأحدث التقنيات ، مخرطة ، CNC ، طابعة ثلاثية الأبعاد ، بالإضافة إلى الخبرة والمعرفة المكتسبة في المعهد. حددنا على الفور الغرض من الطائرة بدون طيار ، وسوف يراقب خطوط أنابيب النفط. تم اختيار خصائص الأداء الأمثل لهذه المهمة (هذه قصة أخرى). حسبنا ورسمنا جميع الوحدات والتجمعات. حسبنا نظام الإنقاذ وخيطنا مظلة. تطوير نظام لفتح الأجنحة وطيها. قمنا بعمل نموذج أولي بخصائص الأداء التالية:

مواصفات
الوضع مطار هليكوبتر
مدة الرحلة حتى 2.5 ساعة حتى 20 دقيقة
طول المسار الأقصى 100 كم 10 كم
سرعة الطيران 70-150 كم / ساعة 0-50 كم / ساعة
أقصى وزن للإقلاع 20 كجم
ماكس. كتلة الحمولة 2 كجم
الأبعاد سبان 3200

مم ، طول 1600 مم
1500 مم × 900 مم × 1600 مم
G أقصى ارتفاع للرحلة 2500 م 1200 م
محرك كهربائي
خلع الهبوط نظام هبوط المظلة في حالات الطوارئ عموديًا في الوضع التلقائي باستخدام محطة إرساء
وقت الإقلاع / الهبوط - 5 دقائق


خصائص الطيران
الوضع مطار هليكوبتر
سرعة الانطلاق 100 كم / ساعة 37 كم / ساعة
معدل الصعود 1.3 م / ث 2.5 م / ث
سرعة الطيران 70-150 كم / ساعة 0-50 كم / ساعة
السرعة المطلوبة للتحول 45 كم / ساعة -
سرعة المماطلة 42 كم / ساعة (حمولة 1.5 كجم) -
الجودة الديناميكية الهوائية 11.6 0






















مع بناء النموذج الأولي ، شاركنا في MAKS-2019 ، وشاركنا في المنافسة من طائرات الهليكوبتر الروسية ونواصل العمل على تعديلاتها في وقت فراغنا.



الاستنتاجات



دائمًا ما يكون السير في طريقك الخاص أمرًا صعبًا للغاية. يقال لنا باستمرار أن هذا أمر رائع بالطبع ، لكنه لن ينجح ولن يطير أبدًا ، أو ليس لدينا رغبة كافية لإحضاره إلى حالة وظيفية. ومع ذلك ، نحن سعداء لسماع النقد البناء.



ما زلنا "نحترق" برغبة في رؤية خططنا في الهواء ونحن نبذل كل جهد ممكن لتحقيق ذلك.



ملاحظة



في هذا المشروع ، عند تحديد الأهداف والغايات ، يتم توجيهي بمتطلبات وشروط RPVs في مهام المراقبة ، ولا يمكن النظر في تطبيق جميع أفكار النهج والنماذج التي تم إنشاؤها في الصناعات الأخرى إلا بعد تحقيق الأهداف المحددة الآن. أنا أعتبر هذا النهج عقلانيًا في الظروف ذات الموارد المادية والعمل والوقت المحدودة. لقد استخدمت هذه الآراء في كثير من الأحيان في عملية العمل على هذا المشروع ، لأنني أتطلع إلى رؤية ما أفعله في العمل.



All Articles