Ett oväntat genombrott. Den ryska tiltrotorn exploderade drönarmarknaden. Tiltrotorer och hybriddrönare är inte längre exotiska - proRobots — LiveJournal Obemannad tiltrotor

Alla vet detta. Och nu presenterar vi en tiltrotor med hybriddrift. I tidigare publikationer skrev vi om en obemannad tiltrotor av liten klass, som inte behövde ge exakt stabilisering i svävningsläge och i transientlägen. En snabbstart med en samtidig övergång till horisontell flygning är det inte

skapade särskilda problem med stabiliseringen. Nu har enheten växt. Det blir ingen snabbstart. Stabiliseringsproblem uppstår mycket akut.

Var började det hela? Från en quadcopter-modell köpt i en leksaksaffär:

Och allt skulle vara bra, men det flyger inte länge (batterier) och har ingen nyttolastkapacitet (motorkraft). Men stabiliseringssystemet är idealiskt. Det första beslutet var att "lägga till lite krydda" till enheten. Vi lade till 2 propellrar som drivs av en förbränningsmotor genom en enda axel. Vi har aldrig sett en sådan "jet"-start. Efter några sekunder förvandlades enheten till en prick på himlen. Passformen var perfekt. Efter att ha insett att systemet fungerar, bestämde vi oss för att utveckla det. Vi fick patent. Hur som helst, historien i bilder:

Uppmärksamhet! Alla bilder är schematiska och har ingenting att göra med tiltrotorns faktiska utseende. Vi visar principen.

Sedan med vingarna och flygkroppen:

Ja, en del av vingen är roterbar för att öka effektiviteten på huvudpropellrarna.

Sedan, antingen av estetiska skäl (för många fans), eller att OSPREY-tiltrotordesignen inte gav oss vila, föddes följande:

Uppmärksamhet! Alla bilder är schematiska och har ingenting att göra med det faktiska utseendet på TRH-14 tiltrotorn. Vi visar principen.

Ja, ja, ja... Huvudpropellrarna (1) som drivs av förbränningsmotorn (3) och de stabiliserande propellrarna (4) som drivs av elmotorer (2) är placerade koaxiellt. Huvudpropellrarnas uppgift är säkerställa enhetlig (genom användning av en gemensam axel (5)) lyftkraft. Uppgiften att stabilisera propellrar är hålla tiltrotorn i horisontellt läge, kompensation för negativ påverkan av externa faktorer (atmosfäriska fluktuationer, till exempel) på huvudpropellrarnas funktion. Elmotorerna drivs av en elektrisk strömgenerator och, som backup, av batterier. Efter att ha blivit vilda med våra fantasier lade vi till möjligheten att ändra dragkraftsvektorn för de stabiliserande propellrarna (figuren visar alfavinkeln) för att säkerställa större manövrerbarhet i svävningsläge.

Resultatet blev en ganska solid design (patent 142287):

Varianter av tiltrotor är möjliga för olika uppgifter. Dessutom utarbetade vi nyanserna i designen så att valet av alternativ utfördes på löpande band och inte designades från grunden:

Så tiltrotordrönaren har ett enkelt stabiliseringssystem, hög nyttolastkapacitet och lång räckvidd. Vad mer behövs för ett vertikalt start- och landningsfordon? Nyttolast - 50-70 kg. Inte tillräckligt? Men för människor i knipa räcker det inte med 50-70 kilo mat och överlevnad innan den grundläggande hjälpen kommer? Räcker det inte med 50-70 kg spaningsutrustning? Vad sägs om 50-70 kg luft-till-mark-missiler? Och vidare… Även ett barn kan landa den här enheten på däcket på ett hangarfartyg.

Nu har ännu en patentansökan lämnats in. Vi tar med honom till en utställning i Schweiz. Vi skulle vilja säga ett stort hej till flygplansmodellerare från försvarsministeriet och ministeriet för nödsituationer.

Det var allt tills vidare. Tack för din uppmärksamhet.

Så, den allra första visningen av utvecklingen på INVENTIONS GENEVA-utställningen gav oss en guldmedalj:

Den överbefälhavare för de ryska flygstyrkorna, generalöverste Viktor Bondarev, sa att landet utvecklar konvertiplan och tunga drönare i militärens intresse.

Enligt det allmänna kommer drönare i framtiden att kunna integreras i ett enhetligt kontrollsystem, vilket avsevärt kommer att minska kostnaderna för att utbilda operatörer av dessa flygplan.

"Det obemannade ämnet utvecklas. Hur det än må vara så är det dyrare att utbilda en pilot än att installera en bra autopilot på ett plan. Om nu en operatör kan styra en eller två drönare, så kommer han med tiden, med utvecklingen av markkomponenten, att kunna kontrollera fem eller till och med tio enheter, så det blir ännu billigare, säger Bondarev.

Dessutom noterade han att obemannade flygplan i framtiden kommer att kunna lösa strategiska strejkuppdrag på grund av deras smyghet och större stridsstabilitet jämfört med bemannade flygplan.

Konvertiplan är flygplan som kan utföra vertikal landning och start, som helikoptrar, utan landningsbana, och horisontell flygning, som konventionella flygplan. Idag är den vanligaste typen av tiltrotor den amerikanska Bell V-22 Osprey.

I horisontell flygning kan den nå hastigheter på upp till 463 km/h, och i vertikal flygning - upp till 185 km/h. Osprey drivs av två Rolls-Royce T406-motorer. Detta är den enda tiltrotorn som används för militära ändamål.

Kandidat för tekniska vetenskaper och oberoende expert inom flyg- och försvarsindustrin Vadim Lukashevich sa i ett samtal med RT att skapandet av en tiltrotor är ett användbart initiativ på grund av den höga stridsprestanda hos ett sådant flygplan. Experten påminde sig dock om att skapandet av Bell V-22 Osprey i USA var fyllt med stora svårigheter.

"Idag är tiltrotorer endast i tjänst med den amerikanska armén, eftersom de är en symbios av ett flygplan och en helikopter. Vid normal flygning är det ett propellerdrivet flygplan som kan utföra vertikal start och landning. När det gäller dess stridskapacitet är den här enheten någonstans i mitten mellan ett traditionellt flygplan och en helikopter.

Det här är en mycket bra bil. I Amerika tog det väldigt lång tid att skapa och testades mycket hårt. Det inträffade allvarliga katastrofer där många människor dog. Det här är ett allvarligt tekniskt problem, och om vi löser det kommer det att bli mycket bra”, förklarade experten.

Skapandet av tunga drönare för de ryska flygstyrkornas behov, enligt Lukashevich, är också positiva nyheter.

”Tunga drönare har stor massa, bränslekapacitet, flygräckvidd och last, vare sig det är strids- eller spaningssystem. Dessa är mer flexibla enheter med breda möjligheter. Ur synvinkeln att öka försvarsförmågan hos våra flygstyrkor är detta också positiv information”, konstaterade experten.

Lukashevich betonade att bara militären själva nu kan veta om tidpunkten för att gå med i trupperna, och det finns ingen information om detta ämne i expertgemenskapen ännu.

"Det är inget komplicerat i att skapa en tung drönare för vårt flyg, men att skapa en tiltrotor är en ganska seriös och i grunden ny uppgift. Amerikanerna hade ett ganska stort program värt cirka 70 miljarder dollar, vilket var på gränsen till nedläggning på grund av farhågor om att en sådan anordning var begreppsmässigt omöjlig. I detta avseende är det lättare för oss: nu vet vi att det här problemet kan lösas, och tiden kommer att utvisa resten, avslutade experten.

Det ryska helicopters holdingbolaget har tidigare meddelat att det skulle presentera för besökare och andra deltagare i MAKS-2017-flygshowen en prototyp av den experimentella obemannade tiltrotorn VRT30.

"I denna lovande tiltrotor är det planerat att använda den senaste supraledningstekniken som utvecklats av SuperOx-företaget, vilket kommer att minska vikten på kraftverket, kraftgenererande systemenheter och kraftförsörjningssystem," betonade chefen för företaget, Andrey Boginsky.

Det noteras att från slutet av 2018 är enheten planerad att skickas till massproduktion.

På MAKS flygmässa i Zjukovsky Överbefälhavare för Aerospace Forces (VKS) Överste General Viktor Bondarev rapporterade att arbetet i Ryssland är i full gång för att skapa ett brett utbud av flygplan med roterande vingar i försvarsministeriets intresse. Dessa inkluderar traditionella transport-, attack-, specialiserade och obemannade helikoptrar som opererar i en "flock". Vilket dock inte var så mycket nyheter. En riktig sensation med andra ord av Bondarev: för första gången tillkännagavs att vårt land har för avsikt att snart skaffa i grunden nya maskiner - tiltrotorer.

Dessutom är två företag engagerade i konvertiplan samtidigt. I Zhukovsky, på MAKS, presenterades ett experimentellt tiltrotorflygplan av ryska helikoptrar, som därefter förväntas anpassas till specifikationerna för ett specifikt stridsfordon med en startvikt på upp till två ton. Jo, företagsgruppen Kronstadt har för avsikt att skapa en familj av tunga obemannade tiltrotorer.

Uppgiften är mycket svår, eftersom en tiltrotor är en extremt nyckfull maskin att använda, som inte bara kräver betydande ekonomiska kostnader, utan också långvarig utveckling för att skapa. Det är förmodligen av denna anledning som bara en serie serietilltrotorer flyger i världen för närvarande - Bell V-22 Osprey. Fordonen antogs av US Marine Corps and Navy 2005. Amerikanerna har skapat dem i mer än tre decennier. Under testerna dog 30 personer.

Samtidigt kostar varje sådan "fågel" utomlands, som en modern fighter - 115 miljoner dollar. Och detta trots att V-22 tillverkas i transport, sök och räddning och anti-ubåtsmodifieringar. Det vill säga, deras tiltrotorer är "inte belastade" med dyr eldledningsutrustning, de kan bara försvara sig genom att skjuta bort värmefällor, de har inget elektroniskt krigssystem.

Tiltrotorn MV-22 Osprey presenteras på Air Tattoo-utställningen (Foto: Marina Lystseva/TASS)

Så vad är det här för bil? En tiltrotor kombinerar egenskaperna hos en helikopter (under start och landning) och ett flygplan med traktorpropellrar (under horisontell flygning). Dess otvivelaktiga fördel är förmågan att fungera utan landningsbanor och samtidigt överträffa helikoptrar i flygräckvidd och nyttolast.

Fram till nyligen trodde man att en tiltrotor hade allvarliga hastighetsfördelar jämfört med en helikopter. Men nu når helikoptertillverkarna redan 500 km/h bar, vilket inte är mycket sämre än de "plan med propellrar" som ersätter dem.

Vertikal start och landning (VTOL) flygplan, som har både "helikopter" start och "flygplan" horisontell flygning, är extremt svåra att utveckla. För vid övergång från vertikal stigning till horisontell flygning blir flygplanet instabilt. Som kantas av olyckor. Men i en tiltrotor är sådan instabilitet mycket högre. Eftersom ett VTOL-flygplan har olika motorer som ger lyft och flyg. I en tiltrotor drar samma motorer först bilen uppåt och skjuter den sedan framåt. Övergången till horisontell flygning utförs som ett resultat av att propelleraxeln vrids 90 grader.

Det bör noteras att idén om att skapa tiltrotorer har funnits runt om i världen under lång tid. Med början på 1930-talet, grep designers i Ryssland, Europa och Amerika idén att skapa ett "helikopterplan" med stor entusiasm. Men under lång tid gick inte saken längre än att bygga oparbetbara modeller. Samtidigt uppfann designers ett brett utbud av system för att konvertera ett flygplan från vertikal till horisontell flygning. De mest realistiska av dem var två - ett vertikalt schema och ett horisontellt.

Det första är ett konventionellt flygplan monterat på stjärten. Propellern i toppen av planet skapar lyft under start. Efter att ha stigit till en tillräcklig höjd överförs flygplanet till en horisontell position och utför normal flygning i "flygplansläge". Detta schema har sina fördelar. Till exempel stör vingarna på en tiltrotor inte luftflödet under start.

Men nackdelarna med sådana maskiner är mycket mer betydande. Det viktigaste är att piloten i två lägen måste inta två olika positioner inne i cockpiten och vrida sätet 90 grader. Följaktligen bör kontrollerna förskjutas i samma vinkel. Dessutom, under start har piloten liten sikt, såvida han naturligtvis inte är inne i en glaskula.

1954 började Convair testa en tiltrotor av denna typ, beställd av den amerikanska flottan, kallad XYF-1 Pogo. Dess flygegenskaper var utmärkta. Turbopropmotor med en effekt på 5850 hk. Med. fick nå en maxhastighet på 980 km/h, och uppstigningshastigheten var 3200 m/min. Men två år senare stängdes projektet på grund av att kunderna kom fram till att en vanlig pilot inte kunde flyga den här maskinen. Eftersom erfarna testare enhälligt uppgav att under start och landning förvandlas tiltrotorn till en "jävla stupa", som gör en sekvens av galna och oförutsägbara språng.

Det horisontella systemet visade sig fungera, även om det också var mycket svårt att genomföra. Det är en maskin vars skruvar vrids 90 grader. Vid start fungerar tiltrotorn som en vanlig helikopter och efter att ha uppnått önskad höjd vrider piloten på propellrarna, som blir dragande snarare än lyftande.

I det här fallet finns det flera alternativ för att överföra propellrarna till horisontellt flygläge. Nacellerna, i vilka motorerna med propellrar är installerade, roterar. Eller helt vingar. Eller vingspetsarna som motorerna med propellrar sitter på.

Idag är det synd att inse att världens första tiltrotor som lanserades i massproduktion inte kunde ha varit en amerikansk, utan en sovjetisk maskin. KB Mil började skapa Mi-30 1972. Enligt projektet var bärförmågan för denna flygande "mirakel-yudo" upp till 5 ton. Mi-30 var tänkt att transportera upp till 32 fallskärmsjägare över en sträcka på 800 km, maxhastigheten var 600 km/h. Tillverkningen av prototyper och testning av dem var planerad för perioden 1986 till 1995. Men under "perestrojkan" fick landet först slut på pengar. Och snart "upphörde landet".

Den amerikanska V-22 är gjord enligt samma design som Mi-30. Två turbopropmotorer finns i ändarna av vingen. Och de kan rotera 98 grader. Resultatet blev en mycket stabil maskin med en lastkapacitet på upp till 9 ton.

De flesta av de konvertiplan som köps av Pentagon används på universella landningsfartyg, såväl som på fartyg av andra typer. Totalt har mer än 250 fordon av tre modifieringar redan byggts i USA.

Här är de viktigaste flygningen och taktiska egenskaperna hos Bell V-22 Osprey:

— längd 19 m;

— höjd 6,7 m;

— flygelarea 36 kvm. m;

— trebladig propellerdiameter 11,6 m;

— Maximal startvikt 25800 kg;

— kraftverk — 2 TVD med en effekt på 2×4600 kW;

— Maximal hastighet 565 km/h;

— stigningshastighet 16 m/s;

— praktiskt tak 7900 m;

— stridsradie 670 km;

— praktisk räckvidd 2600 km;

— besättning på 3 personer;

— nyttolast — 24 fallskärmsjägare eller upp till 9 ton last i kabinen.

Amerikanska tiltrotorn Bell-Boeing CV-22B (Foto: Zuma Press/TASS)

Vårt land insåg ganska sent att det låg långt efter USA på detta område. Ryska Helicopters holdingbolag tog upp problemet först 2015. Dessutom på en proaktiv basis. Samtidigt gällde beräkningen till en början kunder från den "rika" olje- och gassektorn, som erbjöds en effektiv maskin för övervakning, spaning och andra åtgärder i avlägsna regioner (oftast kallade Fjärran Norden), där det finns inga flygfält.

Och nu, precis vid MAKS, har militären, visar det sig, också uppmärksammat detta projekt. Det verkar som om deras motiv är ungefär desamma som när det nyligen tillkännagavs att utvecklingen vid Yakovlev Design Bureau startade ett flygplan med vertikal start och landning, vilket det ryska försvarsministeriet plötsligt behövde på något sätt. Det visar sig att både VTOL-flygplanet och tiltrotorn först och främst är avsedda för operation i den ryska flottan på lovande fartyg som kommer att spela rollen som ryska lätta hangarfartyg.

Det är intressant att tiltrotorn i BP-innehavet inte utvecklas av Mil Design Bureau eller Kamov Design Bureau, som har specialiserat sig på ett närliggande område i många decennier - helikoptrar. Designbyrån VR Technologies, som ingår i innehavet och grundades relativt nyligen - 2014, är oroad över ryska konvertoplan. Och har därför inte mycket erfarenhet inom detta område.

Medförare av utvecklingen är företaget Aerob, som bor i rymdklustret i Skolkovo innovationspark.

Arbetstakten är både imponerande och förbryllande. Förra året, några månader efter starten av utvecklingen, gjorde en obemannad prototyp sin första flygning, där tekniker testas och funktionerna i den kontrollerade flygningen av en tiltrotor studeras. Det är tre etapper framöver. Först måste en obemannad prototyp på 300 kilo byggas. Sedan kommer det att finnas en 2-tons drönare som ska stå klar för produktion och drift. I slutändan kommer det att komma till ett bemannat fordon, som enligt utvecklarna inte kommer att vara sämre än den "amerikanska" som utvecklats gemensamt av Bell och Boeing.

Som de säger, vänta och se. Men det finns farhågor för att inte bara vi, utan även våra barn inte kommer att se genomförandet av dessa planer genom insatser från två nyfödda företag.

Därefter om den ryska tiltrotordrönaren RHV-35 som presenteras av Russian Helicopters-koncernen. Dess vikt är 35 kg, den kan stiga till en höjd av upp till två kilometer och bära en nyttolast på upp till 6 kg. Drönarens flygräckvidd i automatiskt läge är cirka 450 km. Drönaren drivs av ett hybridkraftverk, vilket gör att den kan accelerera till 140 km/h.

Nu arbetar MAI med att minska drönarens vikt och öka dess bärförmåga, men viktigast av allt är att enhetens design redan har godkänts och testats i laboratoriet. "Pterodactyl" kommer att kunna stanna i luften mycket längre än andra drönare och bära mer utrustning på grund av det faktum att den inte kommer att bära batterier ombord.

En annan fördel med det bundna kontrollsystemet är fullständig säkerhet mot informationsavlyssning.

En annan egenskap hos "Pterodactyl" är att den är gjord enligt designen av en tiltrotor - ett flygplan vars propellrar kan svänga tillsammans med vingarna. Detta schema låter dig kombinera fördelarna med ett flygplan och en helikopter i en maskin. På grund av detta kan drönaren utveckla en tillräckligt hög hastighet i luften för att röra sig med tanken i full fart, samtidigt som den kan stiga upp i luften från ett litet område, inklusive direkt från tankens skrov.

Idén om ett obemannat spaningsfordon som styrs via en flexibel kabel är inte ny - en sådan lösning implementerades först i slutet av 1960-talet på den västtyska obemannade experimenthelikoptern Dornier Do-32K. Den styrdes via en kabel och fick bränsle genom den, säger militärexperten Oleg Zheltonozhko till Izvestia. – För närvarande används kabelgränssnittet på den israeliska Hovermast-koptern, men det används inte som en del av ett stridsfordon.

Som Oleg Zheltonozhko säger existerar inte system där en spaningsdrönare direkt blir en del av ett stridsfordon.

Användningen av en lätt UAV utrustad med en värmekamera och radarsystem som ett externt övervakningssystem verkar vara en logisk lösning specifikt för lovande pansarfordon, vars räckvidd överstiger siktområdet för detekteringsutrustning ombord, säger experten. - Till exempel kan huvudpistolen i Armata träffa ett mål på ett avstånd av 8 km, och igenkänningsräckvidden för en fientlig stridsvagn genom siktkanalen är begränsad till 5 km. Dessutom, tack vare närvaron av Pterodactyl, kommer tanken att kunna avslöja situationen på slagfältet, förbli i skydd eller gömma sig bakom byggnader eller ojämn terräng.

Enligt Zheltonozhko kommer att utrusta pansarfordon med externa övervakningssystem som kan observera terrängen åtminstone på ett avstånd av 10 km att ge Armata en obestridlig fördel gentemot någon av de befintliga motståndarna.
Vad är tanken egentligen? Har det potential? Varför utvecklas det inte i världen?

OBEMANDADE LUFTFORDON – CONVERTIOLAN "VR-TECHNOLOGIES"

TILTROTOR – UAVS “VR-TECHNOLOGIES”

17.02.2016


Den obemannade tiltrotorn, som inte har några analoger, klarade framgångsrikt nästa teststeg och gjorde sin första flygning. Skaparen av enheten var den innovativa designbyrån "VR-Technologies" från det ryska helicopters holdingbolaget. Olje- och gasbolag och olika avdelningar visar intresse för den unika utvecklingen.
"Arbetet med att skapa en unik maskin började 2015. Under den här tiden har vi uppnått betydande resultat och har redan påbörjat det första steget av flygtester”, säger Alexander Okhonko, generaldirektör för VR-Technology.
Projektet genomförs inom ramen för det ryska helikoptrprogrammet – ”Speed”. Det är värt att notera att huvuduppgiften vid utvecklingen av denna drönare var att skapa ett flygande laboratorium för att bestämma effektiviteten hos layoutscheman och söka efter innovativa lösningar.
Det är värt att notera att ett antal potentiella kunder redan är redo att köpa detta obemannade system för uppgifter relaterade till övervakning och miljöskydd på platser där start från landningsbanan är omöjlig. Komplexet kan övervaka rök i skogar och täta stadsområden, utföra flygfoton, övervaka olje- och gasanläggningar och leverera medicin till svåråtkomliga områden.
Projektet med ett lovande obemannat flerfunktionsflygplan presenterades av anläggningen i augusti 2015 som en del av MAKS-flygmässan.
Tiltrotorer är en speciell klass av flygplan med roterande vingar som har en rad fördelar jämfört med traditionella flygplan designade enligt en flygplans- eller helikopterdesign. Konvertiplan gör det möjligt att utföra vertikal start och landning på platser av begränsad storlek och samtidigt transportera passagerare eller gods i högre hastigheter och över en längre sträcka än traditionella helikoptrar.
Ryska helikoptrar genomförde tester vid Skolkovo Innovation Center
Ryska helikoptrar

18.05.2016


Russian Helicopters kommer att visa tre av de senaste UAV:erna för första gången på HeliRussia-2016-utställningen.
Besökare på utställningen kommer att visas en obemannad helikopter, en multikopter och en moderniserad tiltrotor. Utvecklaren av dessa enheter var VR-Technology designbyrån för det ryska Helicopters holdingbolaget (en del av Rostec State Corporation).
Som en del av utvecklingsarbetet för att skapa ett obemannat tiltrotorflygfordon byggde VR-Technology-specialister ett experimentellt flyglaboratorium av enheten för att testa det automatiska styr- och navigationssystemet i olika flyglägen. Dessutom har man arbetat med att synkronisera tiltrotorns ombordutrustning med nyttolastelement (foto- och videokameror, skannrar, gasanalysatorer, rökdetektorer, olika sensorer och värmekamera).
"Jämfört med modellen som visades på MAKS-2015 flygmässan ledde ytterligare forskning till en förändring av tiltrotorns flygplan. På HeliRussia-2016-utställningen kommer tittarna att kunna se tiltrotorn i en moderniserad version med tillägg av en huvudvinge”, sa VR-Technology General Director Alexander Okhonko och noterade att förändringar i tiltrotorns design bidrog till att öka flygräckvidden , samt att förbättra flygsäkerheten vid övergångspunkter, lägen för denna lovande maskin.
Tiltrotorn, som väger 35 kg, kan höjas till en höjd av upp till två kilometer och bära upp till 6 kg nyttolast. Drönarens flygräckvidd i automatiskt läge är cirka 450 km, och den drivs av ett hybridkraftverk, vilket gör att den kan accelerera till 140 km/h.
Besökare på utställningen kommer också att kunna se fullskaliga prover av ytterligare två UAV-modeller: en helikopter och en multikopter, som redan framgångsrikt har klarat en rad flygtester. Båda modellerna är helt autonoma och kan utföra uppgifter enligt en förutbestämd algoritm utan operatörens deltagande.
Den obemannade 8-rotors multikoptern drivs av en elmotor och kan tillbringa ungefär en timme i luften och bära 3 kilo nyttolast. UAV:ens maximala hastighet kommer inte att överstiga 60 km/h.
Helikoptertypen UAV är också utrustad med en elmotor och kan stiga till en höjd av upp till två kilometer, bära med sig upp till 5 kg nyttolast, med en maximal flyghastighet på upp till 120 km/h. Helikopterns design tillåter användning av ett hybridkraftverk för att öka flygtiden och räckvidden.
JSC ryska helikoptrar