Неочакван пробив. Руският конвертоплан взриви пазара на дронове. Тилтроторите и хибридните дронове вече не са екзотика - proRobots — LiveJournal Безпилотен конвертоплан

Всеки знае това. А сега ви представяме тилтротор с хибридно задвижване. В по-ранни публикации писахме за безпилотен конвертоплан от малък клас, който не трябваше да осигурява прецизна стабилизация в режим на висене и в преходни режими. Бърз старт с едновременен преход към хоризонтален полет не е така

създаде специални проблеми със стабилизацията. Сега устройството е нараснало. Няма да има бърз старт. Проблемите със стабилизацията възникват много остро.

От къде започна всичко? От модел квадрокоптер, закупен от магазин за играчки:

И всичко би било наред, но не лети дълго (батерии) и няма товароносимост (мощност на двигателя). Но системата за стабилизиране е идеална. Първото решение беше да „добавя малко подправка“ към устройството. Добавихме 2 витла, задвижвани от двигател с вътрешно горене чрез един вал. Никога не сме виждали такова "реактивно" излитане. След няколко секунди устройството се превърна в точка в небето. Пасването беше перфектно. След като разбрахме, че схемата работи, решихме да я развием. Получихме патент. Както и да е, историята в снимки:

внимание! Всички изображения са схематични и нямат нищо общо с действителния вид на тилтротора. Ние демонстрираме принципа.

След това с крилата и фюзелажа:

Да, част от крилото е въртяща се, за да се увеличи ефективността на главните витла.

След това, или поради естетически причини (твърде много фенове), или дизайнът на тилтротора OSPREY не ни даде почивка, се роди следното:

внимание! Всички изображения са схематични и нямат нищо общо с действителния външен вид на конвертоплана TRH-14. Ние демонстрираме принципа.

Да, да, да... Разположени са главните витла (1), задвижвани от ДВГ (3) и стабилизиращите витла (4), задвижвани от електродвигатели (2). коаксиално. Задачата на главните витла е осигуряване на равномерна (поради използването на общ вал (5)) повдигаща сила. Задачата за стабилизиране на витлата е поддържане на тилтротора в хоризонтално положение, компенсиране на отрицателното влияние на външни фактори (например атмосферни колебания) върху работата на главните витла. Електрическите двигатели се захранват от генератор за електрически ток и резервно от батерии. След като се развихрихме с фантазиите си, добавихме възможност за промяна на вектора на тягата на стабилизиращите витла (фигурата показва ъгъла алфа), за да осигурим по-голяма маневреност в режим на висене.

Резултатът беше доста солиден дизайн (Патент 142287):

Възможни са варианти на тилтротор за различни задачи. Освен това разработихме нюансите на дизайна, така че изборът на опция беше извършен на поточната линия, а не проектиран от нулата:

И така, дронът с наклонен двигател има проста система за стабилизиране, висок полезен капацитет и голям обсег. Какво още е необходимо за превозно средство с вертикално излитане и кацане? Полезен товар - 50-70 килограма. Не достатъчно? Но за хората в беда 50-70 килограма храна и средства за оцеляване преди пристигането на елементарна помощ не са достатъчни? Малко ли е 50-70 кг разузнавателна техника? Ами 50-70 кг ракети въздух-земя? И по-нататък… Дори дете може да приземи това устройство на палубата на самолетоносач.

Сега е подадена друга заявка за патент. Водим го на изложба в Швейцария. Искаме да кажем сърдечни поздрави на авиомоделистите от Министерството на отбраната и Министерството на извънредните ситуации.

Това е всичко за сега. Благодаря за вниманието.

И така, първото представяне на разработката на изложението INVENTIONS GENEVA ни донесе златен медал:

Главнокомандващият на руските въздушно-космически сили генерал-полковник Виктор Бондарев заяви, че страната разработва конвертоплани и тежки безпилотни самолети в интерес на армията.

Според генерала в бъдеще дроновете ще могат да бъдат интегрирани в единна система за управление, което значително ще намали разходите за обучение на оператори на тези самолети.

„Темата за безпилотните автомобили се развива. Както и да е, по-скъпо е да обучиш пилот, отколкото да инсталираш добър автопилот на самолет. Ако сега един оператор може да управлява един или два дрона, то с течение на времето, с развитието на наземния компонент, той ще може да управлява пет или дори десет апарата, така че ще бъде още по-евтино“, каза Бондарев.

Освен това той отбеляза, че безпилотните самолети в бъдеще ще могат да решават стратегически ударни мисии поради своята стелтност и по-голяма бойна стабилност в сравнение с пилотираните самолети.

Конвертипланите са въздухоплавателни средства, които могат да извършват вертикално кацане и излитане, като хеликоптери, без писта, и хоризонтален полет, като конвенционалните самолети. Днес най-разпространеният тип тилтротор е американският Bell V-22 Osprey.

В хоризонтален полет може да развие скорост до 463 км/ч, а във вертикален – до 185 км/ч. Osprey се задвижва от два двигателя Rolls-Royce T406. Това е единственият наклонен кораб, използван за военни цели.

Кандидатът на техническите науки и независимият експерт в аерокосмическата и отбранителната индустрия Вадим Лукашевич в разговор с RT каза, че създаването на конвертоплан е полезна инициатива поради високите бойни характеристики на такъв самолет. Експертът обаче припомни, че създаването на Bell V-22 Osprey в САЩ е било изпълнено с големи трудности.

„Днес конвертопланите са на въоръжение само в американската армия, представлявайки симбиоза на самолет и хеликоптер. При нормален полет това е самолет с витло, който може да извършва вертикално излитане и кацане. По своите бойни възможности това устройство е някъде по средата между традиционния самолет и хеликоптер.

Това е много добра кола. В Америка отне много време да се създаде и беше много трудно тестван. Имаше сериозни бедствия, при които загинаха много хора. Това е сериозен инженерен проблем и ако го решим, ще бъде много добре“, обясни експертът.

Създаването на тежки безпилотни самолети за нуждите на руските ВКС, според Лукашевич, също е положителна новина.

„Тежките дронове имат голяма маса, капацитет на гориво, обхват на полета и натоварване, независимо дали става въпрос за бойни или разузнавателни системи. Това са по-гъвкави устройства с широки възможности. От гледна точка на повишаване на отбранителната способност на нашите въздушно-космически сили това също е положителна информация“, отбеляза експертът.

Лукашевич подчерта, че сега само самите военни могат да знаят за времето на присъединяване към войските и все още няма информация по тази тема в експертната общност.

„Няма нищо сложно в създаването на тежък дрон за нашата авиация, но създаването на тилтротор е доста сериозна и принципно нова задача. Американците имаха доста голяма програма на стойност около 70 милиарда долара, която беше на ръба на затварянето поради опасения, че подобно устройство е концептуално невъзможно. В това отношение ни е по-лесно: сега знаем, че този проблем може да бъде решен, а времето ще покаже останалото“, заключи експертът.

Холдингът "Вертолети на Русия" по-рано обяви, че ще представи на посетителите и другите участници в авиошоуто МАКС-2017 прототип на експерименталния безпилотен конвертоплан VRT30.

„В този перспективен конвертоплан се планира да се използва най-новата технология за свръхпроводимост, разработена от компанията SuperOx, което ще намали теглото на електроцентралата, енергийните системни блокове и системите за захранване“, подчерта ръководителят на холдинга Андрей Богински.

Отбелязва се, че от края на 2018 г. устройството се планира да бъде изпратено в масово производство.

На авиошоуто МАКС в Жуковски Главнокомандващият на Въздушно-космическите сили (ВКС) генерал-полковник Виктор Бондаревсъобщи, че в Русия кипи работа по създаването на голямо разнообразие от вертолетни самолети в интерес на Министерството на отбраната. Те включват традиционни транспортни, атакуващи, специализирани, както и безпилотни хеликоптери, работещи в „ято“. Което обаче не беше особена новина. Истинска сензация, с други думи на Бондарев: за първи път беше обявено, че страната ни възнамерява скоро да се сдобие с принципно нови машини - тилтротори.

Освен това две компании се занимават с конвертоплани наведнъж. В Жуковски на МАКС беше представен експериментален конвертоплан на холдинга "Вертолеты на Русия", който впоследствие се очаква да бъде приведен до характеристиките на специфична бойна машина с излетна маса до два тона. Е, групата компании Kronstadt възнамерява да създаде семейство тежки безпилотни конвертоплани.

Задачата е много трудна, тъй като тилтроторът е изключително капризна машина за работа, изискваща не само значителни финансови разходи, но и продължителна разработка за създаване. Вероятно поради тази причина в момента в света летят само една серия серийни тилтротори - Bell V-22 Osprey. Превозните средства бяха приети от морската пехота и флота на САЩ през 2005 г. Американците ги създават повече от три десетилетия. По време на тестовете са загинали 30 души.

В същото време всяка такава „птица“ струва в чужбина, като модерен изтребител - 115 милиона долара. И това въпреки факта, че V-22 се произвежда в модификации за транспорт, търсене и спасяване и борба с подводници. Тоест, техните конвертоплани не са обременени със скъпо оборудване за управление на огъня, те могат да се защитават само чрез стрелба с топлинни капани; те нямат система за електронна борба.

Контилтроторът MV-22 Osprey е представен на изложението Air Tattoo (Снимка: Марина Лисцева/ТАСС)

И така, какъв вид кола е това? Контилтроторът съчетава качествата на хеликоптер (при излитане и кацане) и самолет с тракторни витла (при хоризонтален полет). Неговото безспорно предимство е способността да работи без писти и в същото време да надминава хеликоптерите по обхват на полета и полезен товар.

Доскоро се смяташе, че тилтроторът има сериозни предимства в скоростта пред хеликоптера. Сега обаче производителите на хеликоптери вече достигат лентата от 500 км/ч, което не е много по-ниско от „самолетите с витла“, които ги заменят.

Самолетите с вертикално излитане и кацане (VTOL), които имат едновременно излитане „хеликоптер“ и хоризонтален полет „самолет“, са изключително трудни за разработване. Защото при преминаване от вертикално изкачване към хоризонтален полет самолетът става нестабилен. Което е изпълнено с инциденти. Но при тилтротор такава нестабилност е много по-висока. Тъй като VTOL самолет има различни двигатели, които осигуряват повдигане и полет. При тилтротора същите двигатели първо издърпват колата нагоре и след това я избутват напред. Преходът към хоризонтален полет се осъществява чрез завъртане на оста на витлото на 90 градуса.

Трябва да се отбележи, че идеята за създаване на тилтротори е по света от дълго време. В началото на 30-те години на миналия век дизайнерите в Русия, Европа и Америка се хванаха с голям ентусиазъм за идеята за създаване на „хеликоптер-самолет“. Но дълго време въпросът не напредна отвъд изграждането на неработещи модели. В същото време дизайнерите изобретиха голямо разнообразие от схеми за преобразуване на самолет от вертикален в хоризонтален полет. Най-реалистичните от тях бяха две - вертикална схема и хоризонтална.

Първият е конвенционален самолет, монтиран на опашката. Витлото в горната част на самолета създава повдигане по време на излитане. След като се издигне на достатъчна височина, самолетът се прехвърля в хоризонтално положение и извършва нормален полет в режим "самолет". Тази схема има своите предимства. Например, крилата на тилтротор не пречат на въздушния поток по време на излитане.

Но недостатъците на такива машини са много по-значими. Основният е, че в два режима пилотът трябва да заеме две различни позиции в кабината, като завърти седалката на 90 градуса. Съответно контролите трябва да се изместят под същия ъгъл. Освен това по време на излитане пилотът има малка видимост, освен ако, разбира се, не е вътре в стъклена топка.

През 1954 г. Convair започва да тества тилтротор от този тип, поръчан от ВМС на САЩ, наречен XYF-1 Pogo. Летателните му качества бяха отлични. Турбовитлов двигател с мощност 5850 к.с. с. позволяваше да достигне максимална скорост от 980 км/ч, а скоростта на издигане беше 3200 м/мин. Но две години по-късно проектът беше затворен поради факта, че клиентите стигнаха до заключението, че обикновен пилот не може да управлява тази машина. Тъй като опитни тестери единодушно заявиха, че по време на излитане и кацане тилтроторът се превръща в „проклета ступа“, правейки поредица от луди и непредсказуеми скокове.

Хоризонталната схема се оказа работеща, макар и много трудна за изпълнение. Това е машина, чиито винтове се въртят на 90 градуса. При излитане тилтроторът работи като обикновен хеликоптер и след като набере необходимата височина, пилотът завърта витлата, които стават по-скоро теглещи, отколкото повдигащи.

В този случай има няколко възможности за прехвърляне на витлата в режим на хоризонтален полет. Въртят се гондолите, в които са монтирани двигатели с витла. Или напълно крила. Или върховете на крилата, на които са разположени двигателите с витла.

Днес е жалко да осъзнаем, че първият в света тилтротор, пуснат в масово производство, можеше да бъде не американска, а съветска машина. KB Mil започва създаването на Ми-30 през 1972 г. Според проекта товароносимостта на това летящо „чудо-юдо“ е до 5 тона. Ми-30 трябваше да транспортира до 32 парашутисти на разстояние от 800 км, максималната скорост беше 600 км/ч. Производството на прототипи и тяхното тестване е планирано за периода от 1986 до 1995 г. По време на „перестройката“ обаче страната първо остана без пари. И скоро самата страна „свърши“.

Американският V-22 е направен по същия дизайн като Ми-30. Два турбовитлови двигателя са разположени в краищата на крилото. И могат да се въртят на 98 градуса. Резултатът беше много солидна машина, с товароносимост до 9 тона.

Повечето конвертоплани, закупени от Пентагона, се използват на универсални десантни кораби, както и на кораби от друг тип. Общо в Съединените щати вече са произведени над 250 автомобила от три модификации.

Ето основните летателни и тактически характеристики на Bell V-22 Osprey:

— дължина 19 м;

— височина 6,7 м;

— площ на крилото 36 кв. m;

- диаметър на витлото с три лопатки 11,6 m;

— максимално тегло при излитане 25800 кг;

— електроцентрала — 2 TVD с мощност 2×4600 kW;

— максимална скорост 565 км/ч;

— скорост на изкачване 16 m/s;

— практически таван 7900 м;

— боен радиус 670 км;

— практически обхват 2600 км;

— екипаж от 3 души;

— полезен товар — 24 парашутиста или до 9 тона товар в кабината.

Американски конвертоплан Bell-Boeing CV-22B (Снимка: Zuma Press/ТАСС)

Страната ни доста късно осъзна, че изостава много от САЩ в тази област. Холдинговата компания "Вертолети Русия" се зае с проблема едва през 2015 г. Освен това на проактивна основа. В същото време първоначално изчислението беше за клиенти от „богатия“ нефтен и газов сектор, на които беше предложена ефективна машина за наблюдение, разузнаване и други действия в отдалечени региони (най-често наричани Далечния север), където има няма летища.

И сега, точно на МАКС, военните, оказва се, също обърнаха внимание на този проект. Изглежда мотивите им са приблизително същите като при неотдавнашното обявяване на началото на разработката в конструкторското бюро Яковлев на самолет с вертикално излитане и кацане, от който руското министерство на отбраната някак внезапно се нуждаеше. Оказва се, че както самолетът VTOL, така и конвертопланът са предназначени преди всичко за експлоатация в руския флот на перспективни кораби, които ще играят ролята на руски леки самолетоносачи.

Интересно е, че тилтроторът в холдинга BP не се разработва от Конструкторското бюро Мил или Конструкторското бюро Камов, които от десетилетия са специализирани в сродна област - хеликоптери. Конструкторското бюро VR Technologies, което е част от холдинга и е основано сравнително наскоро - през 2014 г., е загрижено за руските конвертоплани. И следователно няма много опит в тази област.

Съизпълнител на разработката е компанията Aerob, резидент на космическия клъстер на иновационния парк Сколково.

Темпото на работа е едновременно впечатляващо и объркващо. Миналата година, няколко месеца след началото на разработката, направи първия си полет безпилотен прототип, на който се тестват технологии и се изучават характеристиките на контролирания полет на тилтротор. Предстоят три етапа. Първо трябва да се изгради 300-килограмов безпилотен прототип. След това ще има 2-тонен дрон, който ще бъде готов за производство и експлоатация. В крайна сметка ще се стигне до пилотиран автомобил, който според разработчиците няма да бъде по-нисък от „американеца“, разработен съвместно от Bell и Boeing.

Както се казва, почакайте и ще видите. Но има опасения, че не само ние, но и нашите деца няма да видят изпълнението на тези планове чрез усилията на две новородени компании.

След това за руския безпилотен самолет RHV-35, представен от концерна "Вертолети на Русия". Теглото му е 35 кг, може да се издигне на височина до два километра и да носи полезен товар до 6 кг. Обхватът на полета на дрона в автоматичен режим е около 450 км. Дронът се задвижва от хибридна електроцентрала, която му позволява да ускорява до 140 км/ч.

Сега MAI работи върху намаляването на теглото на дрона и увеличаването на неговата товароносимост, но най-важното е, че дизайнът на устройството вече е одобрен и тестван в лабораторията. „Птеродактил“ ще може да остане във въздуха много по-дълго от другите дронове и да носи повече оборудване поради факта, че няма да носи батерии на борда.

Друго предимство на tethered системата за управление е пълната сигурност срещу прихващане на информация.

Друга особеност на „Птеродактила“ е, че е направен по дизайн на тилтротор - самолет, чиито витла могат да се въртят заедно с крилата. Тази схема ви позволява да комбинирате предимствата на самолет и хеликоптер в една машина. Благодарение на това дронът може да развие достатъчно висока скорост във въздуха, за да се движи с танка на пълна скорост, като същевременно може да се издигне във въздуха от малка площ, включително директно от корпуса на танка.

Идеята за разузнавателен безпилотен апарат, управляван чрез гъвкав кабел, не е нова - такова решение е реализирано за първи път в края на 60-те години на западногерманския безпилотен експериментален хеликоптер Dornier Do-32K. Той се управлявал по кабел и по него получавал гориво, разказва за "Известия" военният експерт Олег Желтоножко. - В момента кабелният интерфейс се използва на израелския хеликоптер Hovermast, но не се използва като част от бойна машина.

Както казва Олег Желтоножко, системи, при които разузнавателният дрон става директно част от бойна машина, все още не съществуват.

Използването на лек БЛА, оборудван с термовизионна и радарна система, като система за външно наблюдение изглежда логично решение специално за перспективна бронирана техника, чийто обсег надвишава обхвата на видимост на бордовото оборудване за откриване, казва експертът. - Например основното оръдие на "Армата" може да порази цел на разстояние 8 км, а обхватът на разпознаване на вражески танк през зрителния канал е ограничен до 5 км. В допълнение, благодарение на присъствието на Pterodactyl, танкът ще може да разкрие ситуацията на бойното поле, оставайки в прикритие или се крие зад сгради или неравен терен.

Според Желтоножко, оборудването на бронираните машини със системи за външно наблюдение, способни да наблюдават терена на разстояние най-малко от 10 км, ще осигури на Армата неоспоримо предимство пред всеки от съществуващите противникове.
Каква е идеята все пак? Има ли потенциал? Защо не се развива в света?

БЕЗПИЛОТЕН ЛЕТАЛЕН АПАРАТ – CONVERTIOLAN “VR-TECHNOLOGIES”

TILTROTOR – БЛА „VR-TECHNOLOGIES“

17.02.2016


Безпилотният конвертоплан, който няма аналози, премина успешно следващия етап на тестване, извършвайки първия си полет. Създател на устройството е иновативното конструкторско бюро "VR-Technologies" на холдинга "Руски хеликоптери". Интерес към уникалната разработка проявяват петролни и газови компании и различни ведомства.
„Работата по създаването на уникална машина започна през 2015 г. През това време постигнахме значителни резултати и вече започнахме първия етап от полетните изпитания“, каза Александър Охонко, генерален директор на VR-Technology.
Проектът се изпълнява в рамките на програмата на руските хеликоптери – „Скорост“. Струва си да се отбележи, че основната задача при разработването на този дрон беше създаването на летяща лаборатория за определяне на ефективността на схемите за оформление и търсене на иновативни решения.
Струва си да се отбележи, че редица потенциални клиенти вече са готови да закупят тази безпилотна система за задачи, свързани с мониторинг и опазване на околната среда на места, където излитането от пистата е невъзможно. Комплексът може да наблюдава дима в горите и гъсто населените градски райони, да извършва въздушни снимки, да наблюдава нефтени и газови съоръжения и да доставя лекарства в труднодостъпни райони.
Проектът на перспективен многоцелеви безпилотен самолет беше представен от холдинга през август 2015 г. в рамките на авиошоуто МАКС.
Наклоняващите се самолети са специален клас летателни апарати с ротационни крила, които имат редица предимства в сравнение с традиционните летателни апарати, проектирани по дизайн на самолет или хеликоптер. Конвертипланите позволяват извършването на вертикално излитане и кацане на площадки с ограничени размери и в същото време превозват пътници или товари при по-високи скорости и на по-голямо разстояние от традиционните хеликоптери.
Руски вертолети проведоха тестове в иновационния център Сколково
Руски хеликоптери

18.05.2016


Руски вертолети ще покажат за първи път три от най-новите БПЛА на изложението HeliRussia-2016.
На посетителите на изложбата ще бъдат показани безпилотен хеликоптер, мултикоптер и модернизиран конвертоплан. Разработчикът на тези устройства беше конструкторското бюро VR-Technology на холдинга "Руски хеликоптери" (част от държавната корпорация Rostec).
Като част от развойната работа за създаване на безпилотен летателен апарат с наклонен кораб, специалистите на VR-Technology изградиха експериментална летяща лаборатория на устройството за тестване на системата за автоматично управление и навигация в различни режими на полет. Освен това беше извършена работа за синхронизиране на бордовото оборудване на конвертоплана с елементи на полезен товар (фото и видеокамери, скенери, газови анализатори, детектори за дим, различни сензори и термовизионни камери).
„В сравнение с модела, показан на авиошоуто MAKS-2015, по-нататъшните изследвания доведоха до промяна в корпуса на тилтротора. На изложението HeliRussia-2016 зрителите ще могат да видят тилтротора в модернизирана версия с добавяне на основно крило“, каза генералният директор на VR-Technology Александър Охонко, отбелязвайки, че промените в дизайна на тилтротора са допринесли за увеличаване на обхвата на полета , както и подобряване на безопасността на полета в преходните режими на тази перспективна машина.
Контилтроторът, който тежи 35 кг, може да се издигне на височина до два километра и да носи до 6 кг полезен товар. Обхватът на полета на дрона в автоматичен режим е около 450 км, като се задвижва от хибридна силова установка, позволяваща му да ускорява до 140 км/ч.
Посетителите на изложбата ще могат да видят и пълномащабни образци на още два модела БЛА: хеликоптер и мултикоптер, които вече успешно преминаха поредица от летателни изпитания. И двата модела са напълно автономни и могат да изпълняват задачи по предварително зададен алгоритъм без участието на оператор.
Безпилотният 8-роторен мултикоптер се задвижва от електрически двигател и е в състояние да прекара около час във въздуха, носейки 3 килограма полезен товар. Максималната скорост на БПЛА няма да надвишава 60 км/ч.
Хеликоптерният БПЛА също е оборудван с електрически двигател и може да се издига на височина до два километра, носейки със себе си до 5 кг полезен товар, с максимална скорост на полета до 120 км/ч. Конструкцията на хеликоптера позволява използването на хибридна силова установка за увеличаване на времето и обхвата на полета.
АД Руски вертолети