Inden for lodrette start- og landingsfly tilhører den ubestridte ledelse helikoptere. Men søgningen fortsætter efter alternative ordninger, der kan have reelle udsigter. Især lige nu studerer russiske specialister begrebet det såkaldte. cyclolet eller cyclocopter. Som en del af Cyclone-programmet er bænkmodeller og et prototype fly allerede blevet oprettet og testet, og et fly i fuld størrelse forventes at dukke op i den nærmeste fremtid.
Gratis start
I 2017 lancerede Russian Foundation for Advanced Study (FPI) konkurrencen Free Takeoff. Hans opgave var at finde alternative ordninger for lodrette / ultrakorte startfly, der kunne konkurrere med helikopteren. En af ansøgningerne til konkurrencen blev indsendt af virksomheden "Flash-M" (Krasnoyarsk), der forenede repræsentanter for den kreative gruppe "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 at oprette et såkaldt. cyclolette. Forskere fra IT SB RAS har arbejdet på dette koncept i lang tid og udført teoretisk og eksperimentel forskning. En stor mængde data blev indsamlet, og en bænkprøve af en lovende cyklisk fremdrift / cycloid propel blev påvist. Flash-M-forslaget interesserede FPI, og det var denne organisation, der blev vinderen af Free Takeoff.
I 2018 lancerede FPI Cyclone -projektet, hvor det var planlagt at fortsætte arbejdet med cyclolette -temaet samt bygge og teste de første prototyper. Inden for rammerne af dette projekt undersøges også spørgsmål om yderligere produktion, implementering og drift af udstyr i fuld størrelse, der er egnet til reel brug.
I juli 2020 gennemførte "Flash-M" de første flyvetests af et erfaren ubemandet luftfartøj. Apparatet, der vejer 50 kg, modtog fire originale cykliske propeller. Dens kapacitet til lodret start og landing, planflyvning og manøvrer blev bekræftet. Derudover demonstrerede de nogle af de muligheder, der ikke er tilgængelige for helikoptere. Kort tid efter blev en anden eksperimentel drone kaldet Cyclone 2020 vist på Army 2020 forum.
Planer for fremtiden
I april i år blev starten på et nyt arbejdsfase annonceret. Nu er målet med Cyclone-projektet at skabe et eventuelt bemandet fly i fuld størrelse, der vejer op til 2 tons med en nyttelast på 600 kg. Sådan "Cyclocar" er planlagt til at blive prøvet næste år. På mellemlang sigt kan masseproduktion og introduktion af sådan teknologi begynde på forskellige områder.
Cyclone -udviklerne planlægger at skabe en hel serie udstyr baseret på fælles principper og teknologier. Last, der vejer op til 20 kg, bæres af en 60 kg UAV "Cyclodron". Større last, inkl. passagerer skal bære en 2-ton Cyclocar. I en fjern fremtid kan der forekomme et tungt Cyclotrack, som med en startvægt på 10 tons vil kunne transportere op til 4 tons gods.
Det antages, at nye typer cykloleter finder anvendelse inden for gods- og persontransport. Også militæret, redningsmænd osv. Kan være interesseret i dem. I nogle områder med særlige krav kan sådan teknologi erstatte helikoptere. Dens fordele betragtes som mindre dimensioner og vægt samt højere manøvredygtighed og stabilitet.
For at opfylde ordrer på udstyr er det planlagt at oprette et nyt flybygningsanlæg. Udviklingsorganisationen har allerede en forretningsplan, og det rapporteres, at der er investorer, der er klar til at sikre implementeringen.
Tekniske egenskaber
Inden for rammerne af Cyclone -programmet undersøges og testes en universel plan for et cykelfly, som derefter vil blive brugt i alle planlagte projekter. Denne ordning egner sig til skalerbarhed, hvilket resulterer i, at den kompakte "Cyclodron" og den tunge "Cyclotrac" vil ligne hinanden.
Den foreslåede ordning giver mulighed for konstruktion af et fly med fire cykliske propeller, der er parvis placeret på siderne af det strømlinede flyskrog. Designet foreslår den bredest mulige anvendelse af plast og kompositmaterialer, hvilket vil øge vægten perfektion.
Cykleter vil modtage et hybrid- eller helelektrisk kraftværk. I begge tilfælde er propellernes rotation leveret af elektriske motorer. Et fly-by-wire kontrolsystem med maksimal automatisering udvikles. Hun bliver nødt til at arbejde helt uafhængigt eller følge pilotens kommandoer og aflæse ham.
Projektets vigtigste innovation er den såkaldte. cyklisk mover. Denne enhed er et sæt med fem blade med begrænset længde, installeret mellem sideskiverne. Bladene har evnen til at rotere frit omkring længdeaksen; en særlig mekanisme - svarende til en skilleplade på en helikopter - sætter deres fælles og cykliske trin.
Når propellen roterer, bevæger knivene sig langs en cirkelbane. I sine øvre og nedre dele udsætter kontrolmekanismen dem for angrebsvinklen, hvilket sikrer oprettelse af løft. Et lignende princip bruges til at skabe vandret tryk. Samtidig brug af fire sådanne propeller skaber rigelige muligheder for lodret og vandret flyvning, forskellige manøvrer osv.
Designet af den cykliske mover kan have forskellige størrelser. Således er et produkt med en diameter og bredde på 1,5 m allerede blevet testet på standeren. En fremdriftsindretning af denne størrelse er beregnet til en Cyclocar, der vejer 2 ton. Det betyder, at en sådan enhed skaber et tryk på 500 kg. Ifølge beregninger vil en sådan enhed kunne nå hastigheder på op til 250 km / t og flyve 500 km. Produktets længde og bredde vil være på niveauet 6 m.
Fordele og perspektiver
Den største fordel ved cycloopter / cyclocopter i forhold til helikopteren er nøglenhedernes mindre størrelse. Med de samme trykindikatorer viser den cycloide propeller sig at være meget mindre end propellen. Cyclolets propel arbejder konstant i en position; fraværet af behovet for vippe gør det muligt at skabe vandret tryk uden at reducere lodret.
Et fly med flere cycloide propeller er i stand til at generere stød i forskellige retninger og på grund af dette udføre forskellige manøvrer, inkl. utilgængelig for en helikopter. Ved at forbedre systemerne til indstilling af knivens vinkel er det muligt at udvide de tilladte stigningsvinkler under flyvning. Især takket være dette er en cyclolet i modsætning til en helikopter i stand til at tage af fra skrå overflader og lande på dem.
Udviklerne noterer sig flyets sikkerhed. Cycloid propeller er lette at udstyre med afskærmninger. For eksempel blev der på udstillingen "cyclodron" brugt en enhed bestående af et par diske med jumpere mellem dem. En propel blev placeret inde i denne enhed. Cyclocar i de publicerede billeder er beskyttet af et gitter. Derudover vil enheden ikke være støjende: i denne henseende bør den ikke afvige fra en almindelig bil.
Den oprindelige ordning har imidlertid visse ulemper, som er ret vanskelige at slippe af med. Først og fremmest er dette manglen på omfattende erfaring med udvikling, konstruktion og drift af sådant udstyr. Forskning og udvikling af nye løsninger vil tage meget tid, og først derefter kan cykloletterne regne med ethvert sted inden for godstransport. Helikoptere er derimod allerede godt studeret og mestret, hvilket til en vis grad forenkler både udvikling og drift.
Oplevelsesproblemet forværres af, at en cyclolet teknisk set er mere kompleks end en helikopter. Så i ordningen fra "Flash-M" og IT SB RAS bruges fire originale propeller på én gang. Hver af dem kendetegnes ikke ved enkelhed, og deres kombinerede anvendelse fører til behovet for at løse nye tekniske problemer inden for strømforsyning og drev, aerodynamik, kontrol osv.
Den mellemstore cyklon i Cyclone-programmet betragtes som en massemodel, der kan indtage rollen som en "lufttaxi" i fremtiden. En ny udfordring følger heraf: udviklere og tilsynsmyndigheder bliver nødt til at fastsætte reglerne for driften af sådanne fly, udarbejde sikkerhedsspørgsmål osv. Projektdeltagerne siges allerede at tage fat på disse spørgsmål.
Teknologi til fremtiden?
Det skal erindres, at Cyclone-projektet fra FPI, Flash-M og IT SB RAS ikke er det første af sin art. Ideen om en cykling / cyclopter blev foreslået i begyndelsen af forrige århundrede. I 1909 den russiske ingeniør E. P. Sverchkov byggede en "hjul -orthopter" - et fly med to "padlehjul". Produktet startede ikke på grund af ikke det mest perfekte design og på grund af mangel på motorkraft.
I fremtiden blev nye cykloleter gentagne gange udviklet og bygget i vores land og i udlandet. Selv de mest succesrige projekter gik imidlertid ikke videre end modellernes flyvetest - konceptets kompleksitet og ufuldkommenheden af de berørte designs. Desuden kunne usædvanlige fly ikke konkurrere med de allerede kendte helikoptere.
I de seneste årtier er cykling blevet husket igen. Moderne videnskabelige metoder, teknologier og materialer gør det muligt at studere og implementere et sådant koncept på et nyt niveau. I vores land udføres sådant arbejde inden for rammerne af Cyclone-projektet, som allerede er gået gennem mock-up-stadiet og nærmer sig testningen af et bemandet / ubemandet køretøj i fuld størrelse. Om forskere og ingeniører vil være i stand til at klare alle de udfordringer, der venter, bliver klart i den nærmeste fremtid. Den første flyvning med Cyclocar finder sted næste år.
