Свежие комментарии

  • Vitaly Arkhipov
    Это ж как надо ненавидеть свою страну,что бы так ей гадить ?НАБИУЛЛИНА ПОГРОЗ...
  • Семенков Александр
    Наш ответ должен быть более серьезным и решительным. Нужно ужесточить миграционную политику и ПЕРЕСМОТРЕТЬ законодате...«Русские, убирайт...
  • Валентина Литвяк
    Истинный патриот! БОГ щедро оделил Николая крепостью духа, чистой душой, талантом, красотой.. Гордость России наш Ник...«Огромный флаг СШ...

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи


Предлагаемый облик летательного аппарата "Циклокар"
В сфере летательных аппаратов вертикального взлета и посадки безусловное лидерство принадлежит вертолетам. Однако продолжается поиск альтернативных схем, которые могут иметь реальные перспективы. В частности, прямо сейчас российские специалисты изучают концепцию т.н. циклолёта или циклокоптера. В рамках программы «Циклон» уже созданы и испытаны стендовые образцы и опытный летательный аппарат, а в ближайшем будущем ожидается появление полноразмерной машины.

«Свободный взлет»


В 2017 г. российский Фонд перспективных исследований (ФПИ) запустил конкурс «Свободный взлет». Его задачей был поиск альтернативных схем летательного аппарата вертикального / сверхкороткого взлета, способных составить конкуренцию вертолету. Одну из заявок на конкурс подала компания «Флэш-М» (г. Красноярск), объединившая представителей творческой группы «Арей» и Института теплофизики Сибирского отделения РАН (ИТ СО РАН).

«Флэш-М» выступила с предложением о создании т.н. циклолета. Ученые ИТ СО РАН давно прорабатывают эту концепцию и проводят теоретические и экспериментальные исследования. Собран большой объем данных и продемонстрирован стендовый образец перспективного циклического движителя / циклоидного пропеллера.
Предложение «Флэш-М» заинтересовало ФПИ, и именно эта организация стала победителем «Свободного взлета».

В 2018 г. ФПИ запустил проект «Циклон», в ходе которого планировалось продолжать работы по теме циклолетов, а также строить и испытывать первые опытные образцы. Также в рамках этого проекта изучаются вопросы дальнейшего производства, внедрения и эксплуатации полноразмерной техники, пригодной к реальному использованию.

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Стендовые испытания циклического движителя

В июле 2020 г. «Флэш-М» провела первые летные испытания опытного беспилотника-циклолета. Аппарат массой 50 кг получил четыре оригинальных циклических движителя. Были подтверждены его способности к вертикальному взлету и посадке, горизонтальному полету и маневрам. Кроме того, продемонстрировали некоторые возможности, недоступные вертолетам. Вскоре после этого другой опытный беспилотник под названием «Циклон-2020» показали на форуме «Армия-2020».

Планы на будущее


В апреле этого года было объявлено о старте нового этапа работ. Теперь целью проекта «Циклон» является создание полноразмерного опционально пилотируемого летательного аппарата массой до 2 т с грузоподъемностью 600 кг. Такой «Циклокар» планируют вывести на испытания уже в следующем году. В средней перспективе может начаться массовое производство и внедрение такой техники в разных сферах.

Разработчики «Циклона» планируют создать целую линейку техники, основанную на общих принципах и технологиях. Грузы массой до 20 кг возьмет на себя 60-кг БПЛА «Циклодрон». Более крупные грузы, в т.ч. пассажиров, должен будет перевозить 2-тонный «Циклокар». В отдаленном будущем может появиться тяжелый «Циклотрак», который при взлетной массу 10 т сможет перевозить до 4 т груза.

Предполагается, что циклолеты новых типов найдут применение в сфере грузо- и пассажироперевозок. Также ими могут заинтересоваться военные, спасатели и т.д. В некоторых областях, предъявляющих особые требования, такая техника сможет заменить вертолеты. Ее преимуществами считают меньшие габариты и массу, а также более высокую маневренность и устойчивость.

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Опытный БПЛА выполняет взлет с наклонной площадки

Для выполнения заказов на технику планируется создать новый авиастроительный завод. У организации-разработчика уже имеется бизнес-план, а также сообщается о наличии инвесторов, готовых обеспечить его выполнение.

Технические особенности


В рамках программы «Циклон» изучается и отрабатывается универсальная схема летательного аппарата-циклолета, которую затем будут использовать во всех запланированных проектах. Эта схема поддается масштабированию, вследствие чего компактный «Циклодрон» и тяжелый «Циклотрак» будут похожи друг на друга.

Предлагаемая схема предусматривает строительство летательного аппарата с четырьмя циклическими движителями, попарно размещенными по бокам обтекаемого фюзеляжа. В конструкции предлагается максимально широко использовать пластики и композитные материалы, что позволит повысить весовое совершенство.

Циклолеты будут получать гибридную или полностью электрическую энергоустановку. В обоих случаях вращение движителей обеспечивается электромоторами. Разрабатывается электродистанционная система управления с максимальной автоматизацией. Она должна будет работать полностью самостоятельно или выполнять команды пилота, разгружая его.

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Главное новшество проекта – т.н. циклический движитель. Это устройство представляет собой набор из пяти лопастей ограниченной длины, установленных между боковыми дисками. Лопасти имеют возможность свободно вращаться вокруг продольной оси; специальный механизм – подобие автомата перекоса на вертолете – устанавливает их общий и циклический шаг.

При вращении движителя, лопасти совершают движение по круговой траектории. В ее верхней и нижней части механизм управления выставляет им угол атаки, обеспечивающий создание подъемной силы. Схожий принцип используется и для создания горизонтальной тяги. Одновременное применение четырех таких движителей создает широкие возможности для вертикального и горизонтального полета, различных маневров и т.д.

Конструкция циклического движителя может иметь разные размеры. Так, на стенде уже испытано изделие диаметром и шириной 1,5 м. Движитель такого размера предназначен для «Циклокара» массой 2 т. Это значит, что одно такое устройство создает тягу 500 кг. По расчетам, такой аппарат сможет развивать скорость до 250 км/ч и лететь на 500 км. Длина и ширина изделия будут на уровне 6 м.

Преимущества и перспективы


Главное преимущество циклолета / циклокоптера перед вертолетом заключается в меньших размерах ключевых агрегатов. При тех же показателях тяги, циклоидный пропеллер оказывается значительно меньше воздушного винта. Движитель циклолета постоянно работает в одном положении; отсутствие необходимости наклона позволяет ему создавать горизонтальную тягу без сокращения вертикальной.

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Летательный аппарат с несколькими циклоидными пропеллерами способен создавать тягу в разных направлениях и за счет этого выполнять различные маневры, в т.ч. недоступные вертолету. За счет совершенствования систем установки угла лопастей можно расширить допустимые углы тангажа в полете. В частности, благодаря этому циклолет, в отличие от вертолета, способен взлетать с наклонных поверхностей и садиться на них.

Разработчики отмечают безопасность летательного аппарата. Циклоидные пропеллеры несложно оснастить защитой. К примеру, на выставочном «циклодроне» использовалось устройство из пары дисков с перемычками между ними. Внутри этого устройства помещался пропеллер. «Циклокар» на опубликованных изображениях имеет защиту в виде сетки. Кроме того, аппарат не будет шумным: в этом отношении он не должен отличаться от обычного автомобиля.

Впрочем, оригинальная схема имеет определенные недостатки, избавиться от которых достаточно сложно. В первую очередь, это отсутствие большого опыта в деле разработки, строительства и эксплуатации подобной техники. Исследования и отработка новых решений потребуют немало времени, и только после этого циклолеты смогут рассчитывать на какое-либо место в грузоперевозках. Вертолеты, в отличие от них, уже хорошо изучены и освоены, что в известной мере упрощает как разработку, так и эксплуатацию.

Проблема опыта усугубляется тем, что циклолет технически сложнее вертолета. Так, в схеме от «Флэш-М» и ИТ СО РАН используется сразу четыре оригинальных движителя. Каждый из них не отличается простотой, а их совместное использование приводит к необходимости решения новых инженерных задач в области энергоснабжения и приводов, аэродинамики, управления и т.д.

Программа разработки циклолётов «Циклон». Новая реализация старой идеи

Беспилотник-экспонат форума "Армия-2020"

Средний циклолет программы «Циклон» рассматривается в качестве массового образца, в перспективе способного взять на себя роль «воздушного такси». Из этого следует новый вызов: разработчикам и регулирующим органам предстоит определить правила эксплуатации таких летательных аппаратом, проработать вопросы безопасности и т.д. Как утверждается, участники проекта уже сейчас занимаются этими проблемами.

Техника будущего?


Следует напомнить, что проект «Циклон» от ФПИ, «Флэш-М» и ИТ СО РАН не является первым в свое роде. Идея циклолета / циклоптера была предложена еще в начале прошлого века. В 1909 г. российский инженер Е.П. Сверчков построил «колесный ортоптер» – летательный аппарат с двумя «гребными колесами». Изделие так и не взлетело по причине не самой совершенной конструкции и из-за недостатка мощности двигателя.

В дальнейшем новые циклолеты неоднократно разрабатывались и строились в нашей стране и за рубежом. Однако даже самые удачные проекты не продвинулись дальше летных испытаний моделей – сказывались сложность концепции и несовершенство конструкций. Кроме того, необычные летательные аппараты не могли составить конкуренцию уже привычным вертолетам.

В последние десятилетия о циклолетах вспомнили вновь. Современные научные методы, технологии и материалы позволяют изучить и реализовать такую концепцию на новом уровне. В нашей стране такие работы осуществляются в рамках проекта «Циклон», который уже прошел через макетную стадию и приближается к испытаниям полноразмерного пилотируемого / беспилотного аппарата. Смогут ли ученые и инженеры справиться со всеми стоящими задачами – станет ясно в ближайшем будущем. Первый полет «Циклокара» состоится уже в следующем году.
Автор:
Рябов Кирилл
Использованы фотографии:
ФПИ / fpi.gov.ru
Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх