Når det gjelder vertikale start- og landingsfly, tilhører den ubestridte ledelsen helikoptre. Søket fortsetter imidlertid etter alternative ordninger som kan ha reelle utsikter. Spesielt akkurat nå studerer russiske spesialister konseptet med den såkalte. cyclolet eller cyclocopter. Som en del av Cyclone-programmet har benkmodeller og et prototypefly allerede blitt opprettet og testet, og det forventes at et fly i full størrelse dukker opp i nær fremtid.
Gratis start
I 2017 lanserte Russian Foundation for Advanced Study (FPI) konkurransen Free Takeoff. Hans oppgave var å finne alternative ordninger for vertikale / ultrakorte startfly som kunne konkurrere med helikopteret. En av søknadene til konkurransen ble sendt av selskapet "Flash-M" (Krasnoyarsk), som forente representanter for den kreative gruppen "Arey" og Institute of Thermophysics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IT SB RAS).
"Flash-M" kom med et forslag om å lage en såkalt. syklolett. Forskere fra IT SB RAS har jobbet med dette konseptet lenge og utført teoretisk og eksperimentell forskning. En stor mengde data ble samlet inn og en benkeprøve av en lovende syklisk fremdrift / cykloid propell ble demonstrert. Flash-M-forslaget interesserte FPI, og det var denne organisasjonen som ble vinneren av Free Takeoff.
I 2018 lanserte FPI Cyclone -prosjektet, der det var planlagt å fortsette arbeidet med syklolett -temaet, samt bygge og teste de første prototypene. Innenfor rammen av dette prosjektet studeres også spørsmål om videre produksjon, implementering og drift av utstyr i full størrelse egnet for reell bruk.
I juli 2020 gjennomførte "Flash-M" de første flytester av et erfaren ubemannet luftfartøy. Apparatet som veide 50 kg mottok fire originale sykliske propeller. Dens evner for vertikal start og landing, nivåflyging og manøvrer ble bekreftet. I tillegg demonstrerte de noen av egenskapene som ikke er tilgjengelige for helikoptre. Kort tid etter ble en annen eksperimentell drone kalt Cyclone 2020 vist på Army 2020 -forumet.
Planer for fremtiden
I april i år ble starten på et nytt arbeidstrinn kunngjort. Nå er målet med Cyclone-prosjektet å lage et eventuelt bemannet fly i full størrelse som veier opptil 2 tonn med en nyttelast på 600 kg. Slik "Cyclocar" er planlagt satt på prøve neste år. På mellomlang sikt kan masseproduksjon og introduksjon av slik teknologi begynne på forskjellige felt.
Cyclone -utviklerne planlegger å lage en hel serie utstyr basert på vanlige prinsipper og teknologier. Last som veier opptil 20 kg vil bli båret av en 60 kg UAV "Cyclodron". Større laster, inkl. passasjerer må bære en 2-tonns Cyclocar. I en fjern fremtid kan det dukke opp et tungt Cyclotrack, som med en startvekt på 10 tonn vil kunne bære opptil 4 tonn last.
Det antas at nye typer sykloleter vil finne anvendelse innen last- og persontransport. Også militæret, redningsmenn, etc. kan være interessert i dem. I noen områder med spesielle krav kan slik teknologi erstatte helikoptre. Dens fordeler anses som mindre dimensjoner og vekt, samt høyere manøvrerbarhet og stabilitet.
For å oppfylle bestillinger på utstyr, er det planlagt å opprette et nytt flybyggingsanlegg. Utviklingsorganisasjonen har allerede en forretningsplan, og det rapporteres at det er investorer som er klare til å sikre implementeringen.
Tekniske funksjoner
Innenfor rammen av Cyclone -programmet studeres og testes et universelt opplegg for et sykkelfly, som deretter vil bli brukt i alle planlagte prosjekter. Denne ordningen egner seg til skalerbarhet, som et resultat av at den kompakte "Cyclodron" og den tunge "Cyclotrac" vil være like hverandre.
Den foreslåtte ordningen gir konstruksjon av et fly med fire sykliske propeller, som ligger parvis på sidene av den strømlinjeformede flykroppen. Designet foreslår størst mulig bruk av plast og komposittmaterialer, noe som vil øke vektperfeksjonen.
Sykleter vil få et hybrid- eller helelektrisk kraftverk. I begge tilfeller er propellens rotasjon levert av elektriske motorer. Et fly-by-wire kontrollsystem med maksimal automatisering utvikles. Hun må jobbe helt uavhengig eller følge pilotens kommandoer og laste ham ut.
Hovedinnovasjonen til prosjektet er den såkalte. syklisk beveger. Denne enheten er et sett med fem blader med begrenset lengde, installert mellom sideskivene. Bladene har evnen til å rotere fritt rundt lengdeaksen; en spesiell mekanisme - som en skilleplate på et helikopter - setter sitt felles og sykliske trinn.
Når propellen roterer, beveger bladene seg langs en sirkelbane. I sine øvre og nedre deler utsetter kontrollmekanismen dem for angrepsvinkelen, noe som sikrer opprettelse av heis. Et lignende prinsipp brukes for å lage horisontal skyvekraft. Samtidig bruk av fire slike propeller skaper gode muligheter for vertikal og horisontal flyging, forskjellige manøvrer, etc.
Utformingen av den sykliske flytteren kan ha forskjellige størrelser. Dermed har et produkt med en diameter og bredde på 1,5 m allerede blitt testet på stativet. En fremdriftsenhet av denne størrelsen er beregnet på en Cyclocar som veier 2 tonn. Dette betyr at en slik enhet skaper et trykk på 500 kg. Ifølge beregninger vil en slik enhet kunne nå hastigheter på opptil 250 km / t og fly 500 km. Lengden og bredden på produktet vil være på nivået 6 m.
Fordeler og perspektiver
Den største fordelen med cycloopter / cyclocopter fremfor helikopteret er den mindre størrelsen på nøkkelenhetene. Med de samme skyveindikatorene viser den cykloide propellen seg å være mye mindre enn propellen. Propellen til sykloletten jobber konstant i en posisjon; fraværet av behovet for vipping gjør det mulig å skape horisontal skyvekraft uten å redusere vertikalen.
Et fly med flere cycloid -propeller er i stand til å generere skyvekraft i forskjellige retninger og, på grunn av dette, utføre forskjellige manøvrer, inkl. utilgjengelig for et helikopter. Ved å forbedre systemene for innstilling av vinkel på bladene, er det mulig å utvide de tillatte stigningsvinklene under flukt. Spesielt, takket være dette, er en syklolett, i motsetning til et helikopter, i stand til å ta av fra skrå overflater og lande på dem.
Utviklerne noterer seg flyets sikkerhet. Sykloide propeller er enkle å utstyre med vakter. For eksempel ble det på utstillingen "cyclodron" brukt en enhet bestående av et par disker med hoppere mellom seg. En propell ble plassert inne i denne enheten. Cyclocar i de publiserte bildene er beskyttet av et rutenett. I tillegg vil enheten ikke være støyende: i denne forbindelse bør den ikke skille seg fra en vanlig bil.
Den opprinnelige ordningen har imidlertid visse ulemper, som er ganske vanskelige å bli kvitt. Først og fremst er dette mangelen på omfattende erfaring med utvikling, konstruksjon og drift av slikt utstyr. Forskning og utvikling av nye løsninger vil ta mye tid, og først etter det vil syklolettene kunne stole på et hvilket som helst sted i godstransport. Helikoptre, derimot, er allerede godt studert og mestret, noe som til en viss grad forenkler både utvikling og drift.
Erfaringsproblemet forverres av det faktum at en syklolett teknisk sett er mer kompleks enn et helikopter. Så i ordningen fra "Flash-M" og IT SB RAS brukes fire originale propeller samtidig. Hver av dem kjennetegnes ikke ved enkelhet, og deres kombinerte bruk fører til behovet for å løse nye ingeniørproblemer innen strømforsyning og stasjoner, aerodynamikk, kontroll, etc.
Den mellomstore syklonen i Cyclone-programmet regnes som en massemodell som er i stand til å ta rollen som en "lufttaxi" i fremtiden. En ny utfordring følger av dette: utviklere og regulatorer må bestemme reglene for drift av slike fly, utarbeide sikkerhetsspørsmål, etc. Prosjektdeltakerne sies å ta opp disse problemene allerede.
Teknologi for fremtiden?
Det skal huskes at Cyclone-prosjektet fra FPI, Flash-M og IT SB RAS ikke er det første i sitt slag. Ideen om en sykkel / cyclopter ble foreslått i begynnelsen av forrige århundre. I 1909 den russiske ingeniøren E. P. Sverchkov bygde et "hjul -orthopter" - et fly med to "padlehjul". Produktet tok ikke av på grunn av ikke den mest perfekte designen og på grunn av mangel på motoreffekt.
I fremtiden ble nye sykloleter gjentatte ganger utviklet og bygget i vårt land og i utlandet. Selv de mest vellykkede prosjektene gikk imidlertid ikke utover flytestene til modellene - konseptets kompleksitet og ufullkommenheten til de berørte designene. I tillegg kunne uvanlige fly ikke konkurrere med de allerede kjente helikoptrene.
De siste tiårene har sykling blitt husket igjen. Moderne vitenskapelige metoder, teknologier og materialer gjør det mulig å studere og implementere et slikt konsept på et nytt nivå. I vårt land utføres slikt arbeid innenfor rammen av Cyclone-prosjektet, som allerede har gått gjennom mock-up-stadiet og nærmer seg testing av et bemannet / ubemannet kjøretøy i full størrelse. Om forskere og ingeniører vil klare å takle alle utfordringene som kommer, vil bli klart i nær fremtid. Den første flyturen til Cyclocar vil finne sted neste år.
