در زمینه هواپیماهای برخاست و فرود عمودی ، رهبری بی چون و چرای متعلق به هلیکوپترها است. با این حال ، جستجو برای طرح های جایگزین که ممکن است چشم انداز واقعی داشته باشند ، ادامه می یابد. به طور خاص ، در حال حاضر متخصصان روسی در حال مطالعه مفهوم به اصطلاح. سیکلت یا سیکلوکوپتر. به عنوان بخشی از برنامه Cyclone ، مدل های نیمکت و نمونه اولیه هواپیما قبلاً ایجاد و آزمایش شده اند و انتظار می رود در آینده نزدیک یک هواپیمای بزرگ اندازه ظاهر شود.
برخاست رایگان
در سال 2017 ، بنیاد مطالعات پیشرفته روسیه (FPI) مسابقه برخاست رایگان را راه اندازی کرد. وظیفه وی یافتن طرح های جایگزین برای هواپیماهای بلند یا عمودی بسیار کوتاه بود که بتوانند با هلیکوپتر رقابت کنند. یکی از درخواست های مسابقه توسط شرکت "Flash-M" (کراسنویارسک) ارائه شد که نمایندگان گروه خلاق "Arey" و موسسه ترموفیزیک شعبه سیبری آکادمی علوم روسیه (IT SB RAS) را متحد کرد.)
"Flash-M" با ارائه پیشنهاد به اصطلاح. سایکللت دانشمندان IT SB RAS مدتهاست که بر روی این مفهوم کار می کنند و تحقیقات نظری و تجربی انجام می دهند. مقدار زیادی از داده ها جمع آوری شد و یک نمونه نیمکت محرک چرخه ای / ملخ سیکلوئیدی نشان داده شد. پیشنهاد Flash-M به FPI علاقه مند بود و این سازمان بود که برنده تیک آف رایگان شد.
در سال 2018 ، FPI پروژه Cyclone را راه اندازی کرد ، که طی آن برنامه ریزی شده بود که کار روی موضوع cyclolette و همچنین ساخت و آزمایش اولین نمونه های اولیه ادامه یابد. همچنین ، در چارچوب این پروژه ، مسائل مربوط به تولید بیشتر ، پیاده سازی و بهره برداری از تجهیزات بزرگ اندازه مناسب برای استفاده واقعی مورد مطالعه قرار می گیرد.
در جولای 2020 ، "Flash-M" اولین آزمایش پرواز یک هواپیمای بدون سرنشین مجرب را انجام داد. دستگاه با وزن 50 کیلوگرم چهار ملخ چرخه ای اصلی دریافت کرد. قابلیت های آن برای برخاست و فرود عمودی ، پرواز سطح و مانورها تأیید شد. علاوه بر این ، آنها برخی از قابلیت هایی را که در اختیار هلیکوپترها نیست نشان دادند. مدت کوتاهی پس از آن ، یک هواپیمای بدون سرنشین آزمایشی دیگر به نام Cyclone 2020 در انجمن ارتش 2020 به نمایش درآمد.
برنامه ها برای آینده
در آوریل سال جاری ، شروع مرحله جدیدی از کار اعلام شد. در حال حاضر هدف پروژه Cyclone ایجاد هواپیمای سرنشین دار با اندازه کامل و تا وزن 2 تن با بار 600 کیلوگرم است. چنین "Cyclocar" قرار است سال آینده محاکمه شود. در میان مدت ، تولید انبوه و معرفی چنین فناوری در زمینه های مختلف ممکن است آغاز شود.
توسعه دهندگان Cyclone قصد دارند یک خط کامل از تجهیزات را بر اساس اصول و فن آوری های مشترک ایجاد کنند. بارهای تا وزن 20 کیلوگرم توسط یک پهپاد 60 کیلویی "Cyclodron" حمل می شوند. محموله های بزرگتر از جمله مسافران باید یک Cyclocar 2 تنی حمل کنند. در آینده ای دور ، ممکن است یک Cyclotrack سنگین ظاهر شود ، که با وزن برخاست 10 تن قادر به حمل تا 4 تن بار است.
فرض بر این است که انواع جدیدی از cyclolets در زمینه حمل و نقل بار و مسافر کاربرد پیدا می کند. همچنین ممکن است نیروهای نظامی ، امدادگران و … به آنها علاقه مند شوند. در برخی مناطق با شرایط خاص ، چنین فناوری می تواند جایگزین هلیکوپتر شود.مزایای آن ابعاد و وزن کوچکتر و قدرت مانور و ثبات بیشتر در نظر گرفته می شود.
برای انجام سفارشات مربوط به تجهیزات ، برنامه ریزی شده است که یک کارخانه جدید ساخت هواپیما ایجاد شود. سازمان توسعه در حال حاضر یک طرح تجاری دارد و گزارش شده است که سرمایه گذارانی هستند که آماده اطمینان از اجرای آن هستند.
ویژگی های فنی
در چارچوب برنامه Cyclone ، یک طرح جهانی از یک هواپیمای دوچرخه سواری در حال مطالعه و آزمایش است ، که سپس در همه پروژه های برنامه ریزی شده مورد استفاده قرار می گیرد. این طرح مقیاس پذیری را نشان می دهد ، در نتیجه "Cyclodron" فشرده و "Cyclotrac" سنگین شبیه یکدیگر خواهند بود.
طرح پیشنهادی ساخت هواپیمایی با چهار ملخ چرخه ای را فراهم می کند که به صورت جفت در کناره های بدنه ساده قرار گرفته اند. این طرح وسیع ترین استفاده ممکن از پلاستیک و مواد کامپوزیت را ارائه می دهد که باعث افزایش وزن می شود.
Cyclelets یک نیروگاه ترکیبی یا تمام الکتریکی دریافت خواهند کرد. در هر دو حالت ، چرخش ملخ ها توسط موتورهای الکتریکی انجام می شود. سیستم کنترل پرواز با سیم با حداکثر اتوماسیون در حال توسعه است. او باید کاملاً مستقل کار کند یا دستورات خلبان را دنبال کند و او را تخلیه کند.
نوآوری اصلی پروژه به اصطلاح است. حرکت چرخه ای این دستگاه مجموعه ای از پنج تیغه با طول محدود است که بین دیسک های جانبی نصب شده است. تیغه ها قادر به چرخش آزادانه حول محور طولی هستند. یک مکانیسم خاص - شبیه به سطح پلاستیکی روی هلیکوپتر - مرحله مشترک و چرخه ای خود را تنظیم می کند.
هنگامی که پروانه می چرخد ، تیغه ها در یک مسیر دایره ای حرکت می کنند. در قسمتهای بالا و پایین ، مکانیزم کنترل آنها را در معرض زاویه حمله قرار می دهد ، که باعث ایجاد آسانسور می شود. یک اصل مشابه برای ایجاد رانش افقی استفاده می شود. استفاده همزمان از چهار پروانه از این دست فرصت های زیادی را برای پرواز عمودی و افقی ، مانورهای مختلف و غیره ایجاد می کند.
طراحی حرکت دهنده حلقوی می تواند در اندازه های مختلف باشد. بنابراین ، یک محصول با قطر و عرض 1.5 متر قبلاً در غرفه آزمایش شده است. یک دستگاه پیشران با این اندازه برای Cyclocar به وزن 2 تن در نظر گرفته شده است. این بدان معناست که یک چنین وسیله ای 500 کیلوگرم رانش ایجاد می کند. طبق محاسبات ، چنین دستگاهی قادر خواهد بود به سرعت 250 کیلومتر در ساعت برسد و 500 کیلومتر پرواز کند. طول و عرض محصول در سطح 6 متر خواهد بود.
مزایا و چشم اندازها
مزیت اصلی سیکلوپتر / سیکلوکوپتر نسبت به هلیکوپتر اندازه کوچکتر واحدهای کلیدی است. با همان شاخص های رانش ، پروانه سیکلوئیدی بسیار کوچکتر از پروانه است. پروانه cyclolet دائماً در یک موقعیت کار می کند. عدم نیاز به کج شدن باعث می شود بدون کاهش عمودی ، رانش افقی ایجاد شود.
هواپیمایی با چندین ملخ سیکلوئید قادر به ایجاد نیروی رانش در جهات مختلف است و به همین دلیل مانورهای مختلفی را انجام می دهد ، از جمله. دسترسی به هلیکوپتر با بهبود سیستم های تنظیم زاویه تیغه ها ، می توان زوایای گام مجاز در پرواز را گسترش داد. به طور خاص ، به لطف این ، یک cyclolet ، برخلاف هلیکوپتر ، قادر به برخاستن از سطوح شیب دار و فرود آمدن بر روی آنها است.
توسعه دهندگان به ایمنی هواپیما توجه می کنند. ملخ های سیکلوئید به راحتی مجهز به محافظ هستند. به عنوان مثال ، در نمایشگاه "cyclodron" از دستگاهی متشکل از یک جفت دیسک با پرش بین آنها استفاده شد. یک پروانه در داخل این دستگاه قرار داده شده است. Cyclocar در تصاویر منتشر شده توسط یک شبکه محافظت می شود. علاوه بر این ، دستگاه پر سر و صدا نخواهد بود: از این نظر ، نباید با یک ماشین معمولی تفاوت داشته باشد.
با این حال ، طرح اصلی دارای معایب خاصی است که خلاص شدن از آنها بسیار دشوار است.اول از همه ، این عدم تجربه گسترده در توسعه ، ساخت و بهره برداری از چنین تجهیزاتی است. تحقیق و توسعه راه حل های جدید زمان زیادی می برد و تنها پس از آن سیکلت ها می توانند روی هر مکانی در حمل و نقل بار حساب کنند. برعکس ، هلیکوپترها قبلاً به خوبی مورد مطالعه و تسلط قرار گرفته اند ، که تا حدی توسعه و عملکرد را ساده می کند.
مشکل تجربه با این واقعیت تشدید می شود که cyclolet از نظر فنی پیچیده تر از هلیکوپتر است. بنابراین ، در طرح "Flash-M" و IT SB RAS ، از چهار ملخ اصلی به طور همزمان استفاده می شود. هر یک از آنها به دلیل سادگی متمایز نمی شوند و استفاده ترکیبی آنها منجر به نیاز به حل مشکلات مهندسی جدید در زمینه منبع تغذیه و درایوها ، آیرودینامیک ، کنترل و غیره می شود.
طوفان متوسط برنامه Cyclone به عنوان یک مدل جمعی در نظر گرفته می شود که می تواند نقش "تاکسی هوایی" را در آینده به عهده بگیرد. یک چالش جدید از اینجا ناشی می شود: توسعه دهندگان و تنظیم کننده ها باید قوانین عملکرد چنین هواپیماهایی را تعیین کنند ، مسائل ایمنی را حل کنند و غیره. گفته می شود مشارکت کنندگان در پروژه قبلاً به این مسائل پرداخته اند.
فناوری برای آینده؟
لازم به یادآوری است که پروژه Cyclone از FPI ، Flash-M و IT SB RAS اولین پروژه در نوع خود نیست. ایده دوچرخه سواری / دوچرخه سواری در ابتدای قرن گذشته مطرح شد. در سال 1909 مهندس روسی E. P. سورچکوف یک "ارتوپتر چرخ دار" ساخت - هواپیمایی با دو "چرخ دست و پا". این محصول به دلیل کامل نبودن طراحی و به دلیل کمبود قدرت موتور ، بلند نشد.
در آینده ، cyclolets جدید بارها در کشور ما و خارج از کشور توسعه یافته و ساخته شده است. با این حال ، حتی موفق ترین پروژه ها فراتر از آزمایش های پرواز مدل ها پیشرفت نکردند - پیچیدگی مفهوم و نقص طرح ها تحت تأثیر قرار گرفت. علاوه بر این ، هواپیماهای غیر معمول نمی توانند با هلیکوپترهای آشنا آشنا شوند.
در دهه های اخیر ، دوچرخه سواری دوباره به یادگار مانده است. روشها ، فناوریها و مواد علمی مدرن امکان مطالعه و پیاده سازی چنین مفهومی را در سطح جدید ممکن می سازد. در کشور ما ، چنین کارهایی در چارچوب پروژه Cyclone انجام می شود ، که قبلاً مرحله آزمایشی را پشت سر گذاشته است و در حال نزدیک شدن به آزمایش یک وسیله نقلیه سرنشین دار / بدون سرنشین کامل است. اینکه آیا دانشمندان و مهندسان قادر خواهند بود با همه چالش های پیش رو کنار بیایند در آینده نزدیک مشخص می شود. اولین پرواز Cyclocar سال آینده انجام می شود.
