螺旋桨:倾转旋翼,用于监视扩展物体





到达研究所后,系主任向我们介绍了我们未来的职业:

“我们的职业非常重要且负责任。现在,您正在研究俄罗斯航空未来旗舰产品的外观。您会产生想法,尝试预测他将要解决的任务,承担责任并做出决策。 15年后,当飞机最终制造完毕时,荣誉将被分配给所有人,但没人会记住您。”

我不喜欢这种激动,我还没有准备好等15年。



航空业是一个高度发展的行业,但是对可靠性的高要求和计划中的未来并不允许快速引入新技术。另一方面,无人驾驶飞机还没有特殊要求,因此它们像雨后的蘑菇一样生长,填补了空中监视,广告,农业援助,视频拍摄等领域的空白。

因此,我决定让他们以某种方式在没有我的情况下在那里建造战斗机,而在我又年轻又热的时候,我会去无人机上。幸运的是,过去有一个飞机模型。



航空发展的方式是什么?我认为,航空可以通过两种方式发展:



  • 在零件上使用创新技术(重量轻的新型高效动力装置,航空电子设备等)。
  • 改变空气动力学设计。


飞机的空气动力学设计的变化给我留下了深刻的印象。这样,出现了诸如“鸭”和“翼”之类​​的空气动力学方案。但这对工程师来说还不够,他们希望空气动力学能够在飞行中立即改变。这就是机翼几何形状可变的飞机(Su-24,Tu-22M,Tu-160,F-111等),推力矢量受控的飞机(MiG-29OVT,MiG-35,Su-30、37、57, F-22等),当然还有倾转旋翼(例如,著名的Bell V-22鱼鹰)。



当然,这一切都很好,但并非完全符合我的喜好。可变机翼几何形状的想法很有趣,但有必要的是,如果机翼折叠起来,那么就必须如此,而不是几个程度的痛苦。但是旋转动力装置的想法吸引了我。因此,这个想法诞生了,使您自己的倾转旋翼。我们的想法可以用以下方式示意性地描述:





我组成一个团队,不久我们就决定了。我们的倾转旋翼飞机的想法是将飞机的飞翼计划和直升机的纵向双旋翼计划结合起来。我们决定机翼会向下折叠,而不是像飞机上那样折叠一半,而是完全折叠,以免在直升机模式下爬升时产生额外的阻力。



俯仰旋翼将起飞,机翼垂直向下折叠,然后电动机转动,机翼平稳展开。飞行本身将以机翼模式进行,如有必要,您始终可以将鼠标悬停在适当的位置。降落时,它可以垂直降落在其腹部,或者在紧急降落时通过降落伞降落。



这种空气动力学设计的优点是什么?



  • 由于机翼巨大,我们在飞机模式下获得了很高的空气动力学质量,与其他直升飞机相比,这大大增加了飞行距离。
  • 垂直起降(无需跑道)。
  • 悬挂在空中的能力。


让我们完成介绍并讲到重点。要实施该项目,我们需要:



  • 制作原型。
  • 通过控制推力矢量来创建稳定系统。
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  • .


1



我们开始创建第一个原型。我们没有任何专用设备,只有手和基础知识。我们首先以3D绘制模型。











建造的飞机看起来像这样:











获得了第一个模型,为此我们立即准备了一个试验台。



我们编写了一个简单的代码来控制电动机,并首先在架子上然后在空中发射了这个怪物。我们去了几次会议,都收到了不同的评价。在制造第一个原型时,我们没有进行计算,唯一可以提供的ltx是尺寸。计算出的巡航速度为100 km / h,但以某种方式,它不能用于长途飞行并记录至少一些特征。

折叠尺寸 650毫米x 400毫米x 600毫米
1100毫米
长度 650毫米
螺旋桨直径 11英寸
路缘重量 3公斤


尽管构建的模型没有达到我们的期望,但毫无疑问地表明这种设备仍然拥有生命权,并且还使我们能够执行以下操作:



  • 决定电机倾斜机构的设计。
  • 检查实现这种模型的可行性。
  • 制定了模型的外观。
  • 我们得到了所有机制的可视化模型。


老实说,我们自己并不期望我们能够制造出原型并且能够运行。



在这个项目的所有参与者都开始在不同的机构学习之后,我们放弃了这个项目。逐渐地,团队分开了。当研究所的研究结束并且毕业计划临近时,我们所有人都有回到这架飞机的想法。没人会怀疑这样一个部门是多方面的,每个人都会在那里找到工作。因此,每个人都选择了与自己的专业尽可能接近的作品...



原型2





不知何故遇到了一位美女,水管工,一位游客,一名IT专家和一名男生。水管工说:“文凭很近,你必须造一架飞机。”



我们再次聚在一起,开始制作第二个原型。现在我们可以使用:配备了最新技术的车库,车床,CNC,3D打印机以及在该研究所获得的经验和知识。立即确定无人机的用途,它将监视输油管道。为此任务选择了最佳性能特征(这是另一个故事)。我们计算并绘制了所有单元和装配体。我们计算了救援系统并缝了一个降落伞。开发了打开和折叠机翼的系统。我们制作了具有以下性能特征的原型:

技术指标
模式 飞机 直升机
飞行时间 长达2.5小时 长达20分钟
最大路径长度 100公里 10公里
飞行速度 70-150公里/小时 0-50公里/小时
最大起飞重量 20公斤
最高 有效载荷质量 2公斤
尺寸 翼展3200mm,

长1600mm
1500毫米x 900毫米x 1600毫米
G最大飞行高度 2500米 1200米
发动机 电动
起飞降落 紧急降落伞着陆系统 使用扩展坞以自动模式垂直放置
起飞/降落时间 -- 5分钟


飞行特性
模式 飞机 直升机
巡航速度 100公里/小时 37公里/小时
爬升率 1.3 m /秒 2.5 m /秒
飞行速度 70-150公里/小时 0-50公里/小时
转换所需的速度 45公里/小时 --
失速 42 km / h(1.5kg有效载荷) --
空气动力学质量 11.6 0






















建造完原型后,我们参加了MAKS-2019,参加了“俄罗斯直升机”的比赛,并在业余时间继续进行修改。



结论



走自己的路总是很困难。经常有人告诉我们,这固然很好,但它将行不通,而且永远不会飞翔,否则我们将没有足够的愿望将其置于功能状态。但是,我们很高兴听到建设性的批评。



我们仍在“燃烧”着渴望看到我们的计划的愿望,我们正在为此做出一切可能的努力。



聚苯乙烯



在这个项目中,当设定目标时,我受RPV在监视任务中的要求和条件的指导,只有在实现目前设定的目标之后,才能考虑将在其他行业中创建的方法和原型的所有思想应用。我认为这种方法在目前的情况下是合理的,其材料,劳动力和时间资源有限。在开展该项目的过程中,我经常使用这些意见,因为我期待看到自己在做什么。



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