Фгуп «цаги» проводит испытания беспилотника схемы «конвертоплан. Конвертопланы и гибридные дроны перестают быть экзотикой - proRobots — LiveJournal Беспилотный конвертоплан
В России для нужд военных разрабатываются конвертопланы и тяжёлые беспилотные летательные аппараты. Об этом на авиакосмическом салоне МАКС-2017 заявил главком Воздушно-космических сил (ВКС) России Виктор Бондарев. По его словам, в будущем военные беспилотники смогут встраиваться в единую систему управления, что позволит существенно снизить расходы на подготовку операторов. В беседе с RT эксперты отметили, что российские инженеры поставили перед собой весьма непростую задачу.
Виктор Бондарев наблюдает за полетами пилотажных групп во время посещения МАКС-2017. РИА Новости Алексей Никольский
Главком ВКС России генерал-полковник Виктор Бондарев заявил, что в стране в интересах военных ведётся разработка конвертопланов и тяжёлых беспилотников. По словам генерала, в будущем беспилотники смогут встраиваться в единую систему управления, что позволит существенно снизить расходы на подготовку операторов этих летательных аппаратов.
«Беспилотная тематика развивается. Как бы то ни было, обучить лётчика дороже, чем поставить на самолет хороший автопилот. Если уже сейчас оператор может управлять одним-двумя беспилотниками, то со временем, с развитием наземной составляющей, он сможет управлять пятью, а то и десятью аппаратами, поэтому это будет ещё дешевле», — заявил Бондарев.
Кроме того, он отметил, что беспилотная авиация в будущем сможет решать стратегические ударные задачи благодаря своей малозаметности и большей боевой устойчивости по сравнению с пилотируемой авиацией.
Конвертопланами называются летательные аппараты, способные выполнять вертикальную посадку и взлёт, как вертолёты, без взлётно-посадочной полосы, и горизонтальный полёт, как обычные самолёты. На сегодняшний день самым распространённым типом конвертоплана является американский Bell V-22 Osprey. В горизонтальном полёте он может развивать скорость до 463 км/ч, а в вертикальном — до 185 км/ч. Osprey оснащён двумя двигателями Rolls-Royce T406. Это единственный конвертоплан, использующийся в военных целях.
Кандидат технических наук и независимый эксперт в авиационно-космической и оборонной отрасли Вадим Лукашевич в беседе с RT рассказал, что создание конвертоплана является полезной инициативой из-за высоких боевых показателей такого летательного аппарата. Однако эксперт напомнил, что создание Bell V-22 Osprey в США было сопряжено с большими трудностями.
«Конвертопланы на сегодняшний день состоят на вооружении только американской армии, являясь симбиозом самолёта и вертолёта. В обычном полёте это винтовой самолёт, который может производить вертикальный взлёт и посадку. По своим боевым возможностям этот аппарат находится где-то посередине между традиционным самолётом и вертолётом. Это очень хорошая машина. В Америке она создавалась очень долго, очень тяжело проходила испытания. Были серьёзные катастрофы, в которых погибло очень много людей. Это серьёзная инженерная задача, и если мы её решим — это будет очень хорошо», — пояснил эксперт.
Создание тяжёлых беспилотников для нужд ВКС России, по мнению Лукашевича, также является позитивной новостью.
«Тяжёлые беспилотники имеют большую массу, запас топлива, дальность полёта и нагрузку, будь то боевые или системы разведки. Это более гибкие аппараты с широкими возможностями. С точки зрения повышения обороноспособности наших ВКС это тоже позитивная информация», — отметил эксперт.
Лукашевич подчеркнул, что о сроках поступления в войска сейчас могут знать только сами военные, и никакой информации на эту тему в экспертном сообществе пока нет.
«В создании тяжёлого беспилотника для нашей авиации ничего сложного нет, а вот создание конвертоплана — это достаточно серьёзная и принципиально новая задача. У американцев была достаточно большая программа стоимостью около $70 млрд, которая находилась на грани закрытия из-за опасений, что такой аппарат является концептуально невозможным. В этом плане нам проще: теперь мы знаем, что эта задача решаема, а остальное покажет время», — заключил эксперт.
Холдинг «Вертолёты России» ранее сообщил, что представит посетителям и участникам авиасалона МАКС-2017 опытный образец экспериментального беспилотного конвертоплана VRT30.
«В этом перспективном конвертоплане планируется использовать новейшую технологию сверхпроводимости, разработанную компанией «СуперОкс», что позволит снизить массу силовой установки, агрегатов электрогенерирующей системы и систем электроснабжения», — подчеркнул глава холдинга Андрей Богинский.
Отмечается, что с конца 2018 года аппарат планируется отправить в серийное производство.
Широко эксплуатировать конвертопланы Osprey V-22 начали с середины 2000-х годов, поэтому вне экспертного сообщества к этим аппаратам всё ещё относятся с недоверием. Так, в 2013 году жители острова Окинава протестовали против размещения там конвертопланов Osprey, которые японские жители считают небезопасными. Тогда жители острова мотивировали протесты тем, что конвертопланы опасны для населения, потому что этот вид вооружений ещё не доказал свою надёжность. Население Окинавы опасалось, что американские самолёты нового типа могут упасть на жилые кварталы.
В 2012 году два Osprey разбились во Флориде и в Марокко. В 2014 году самолёт MV-22 Osprey вскоре после взлёта с палубы авианосца Makin Island начал терять высоту. Двое членов экипажа самолёта выпрыгнули из него, после чего пилот восстановил контроль над воздушным судном и сумел благополучно приземлиться на авианосец. Один из покинувших кабину самолёта был спасён, второй пропал без вести. В 2015 году конвертоплан с 22 людьми на борту совершил жёсткую посадку во время учений на базе ВВС США «Беллоуз» на Гавайях. Тогда погибли двое и пострадали 12 морских пехотинцев.
- Крушение V-22 Osprey на базе ВВС США на Гавайях
Подпишитесь на нас
Это знают все. А сейчас мы представляем конвертоплан еще и с гибридным приводом. В ранних публикациях мы писали про беспилотный конвертоплан малого класса, у которого не было необходимости в обеспечении точной стабилизации в режиме зависания и в переходных режимах. Быстрый старт с одновременным переходом в горизонтальный полет не
создавали особых проблем со стабилизацией. Теперь аппарат подрос. Быстрого старта не получится. Вопросы стабилизации встают очень остро.
С чего все началось? С модели квадрокоптера, купленной в магазине игрушек:
И все бы хорошо, но летает недолго (батареи) и грузоподъемность никакая (мощность двигателей). А вот система стабилизации - идеальная. Первым решением было “добавить перца” аппарату. Мы добавили 2 пропеллера, приводимые в движение двигателем внутреннего сгорания через один вал. Такого “реактивного” взлета мы еще не видели. Через несколько секунд аппарат превратился в точку на небе. Посадка была идеальной. Поняв, что схема работает, мы решили ее развить. Получили патент. Вобщем, история в картинках:
Внимание! Все изображения схематичны и к реальному виду конвертоплана не имеют никакого отношения. Мы демонстрируем принцип.
Потом с крыльями и фюзеляжем:
Да, часть крыла поворотная для увеличения эффективности работы основных воздушных винтов.
Затем, то ли из эстетических соображений (многовато вентиляторов), то ли схема конвертоплана OSPREY не давала нам покоя, родилось следующее:
Внимание! Все изображения схематичны и к реальному виду конвертоплана TRH-14 не имеют никакого отношения. Мы демонстрируем принцип.
Да, да, да… Основные воздушые винты (1) с приводом от ДВС (3) и стабилизирующие воздушные винты (4) с приводом от электродвигателей (2) расположены соосно . Задача основных воздушных винтов - обеспечение равномерной (за счет применения общего вала (5)) подъемной силы . Задача стабилизирующих воздушных винтов - сохранение конвертоплана в горизонтальном положении , компенсация негативного влияния внешних факторов (колебания атмосферы, например) на работу основных воздушных винтов. Питание электродвигателей осуществляется от генератора электрического тока и, как резерв, от батарей. Разойдясь в своих фантазиях, мы добавили возможность изменения вектора тяги стабилизирующих воздушных винтов (на рисунке показан угол альфа) для обеспечения пущей маневренности в режиме зависания.
В итоге получилась довольно цельная конструкция (Патент 142287):
Возможны варианты конвертоплана для различных задач. Причем мы проработали нюансы конструкции, чтобы выбор варианта осуществлялся на сборочном конвейере, а не проектировался с чистого листа:
Итак, беспилотник-конвертоплан имеет простую систему стабилизации, высокую грузоподъемность и большой радиус действия. Что еще нужно для аппарата вертикального взлета и посадки? Полезная нагрузка - 50-70 килограмм. Маловато? А для людей, попавших в беду, 50-70 килограмм еды и средств спасения до прибытия основной помощи это мало? 50-70 кг аппаратуры для разведки - мало? А 50-70 кг ракет класса воздух-земля? И еще… Этот аппарат даже ребенок посадит на палубу авианосца .
Сейчас подали очередную заявку на патент. Везем его на выставку в Швейцарию. Хотели бы передать большой привет авиамоделистам из Министерства обороны и МЧС.
Пока все. Спасибо за внимание.
Итак, первый же показ разработки на выставке INVENTIONS GENEVA принес нам золотую медаль:
БПЛА схемы «конвертоплан» перед испытаниями / Фото: minpromtorg.gov.ru
Специалисты ФГУП «ЦАГИ» завершили очередной цикл работ над беспилотным летательным аппаратом схемы «конвертоплан».
Этот перспективный летательный аппарат сочетает в себе преимущества вертолета (возможность вертикального взлета и посадки) и самолета (скорость, дальность и продолжительность полета). Он предназначен для мониторинга подстилающей поверхности, решения транспортных задач. Беспилотник способен базироваться на необорудованных малых площадках и в будущем может применяться в различных отраслях.
«Проведенные эксперименты показали, что в целом аэродинамическая компоновка характеризуется ожидаемо высоким для данного класса летательных аппаратов уровнем аэродинамического совершенства»
Основой летательного аппарата такого класса является прямое крыло умеренного удлинения. Оно скомпоновано из толстых профилей и разработано младшим научным сотрудником отделения аэродинамики самолетов и ракет ФГУП «ЦАГИ» Олегом Кудрявцевым и главным конструктором ОАО «ИННОТЕХ» Евгением Коваленко.
Проведенные эксперименты показали, что в целом аэродинамическая компоновка характеризуется ожидаемо высоким для данного класса летательных аппаратов уровнем аэродинамического совершенства. «Это стало возможным благодаря комплексному подходу к проектированию крыла и компоновки в целом, правильному выбору основных критериев. Впереди еще много работы в области динамики, устойчивости и управляемости, обеспечения прочности и аэроупругости конструкции», - отметил начальник сектора отделения аэродинамики самолетов и ракет ФГУП «ЦАГИ», руководитель работы по аэродинамике беспилотного летательного аппарата Александр Корнушенко.
В 2016 году планируется продолжить испытания беспилотного аппарата в экспериментальных установках ФГУП «ЦАГИ». Исследования позволят получить банк данных аэродинамических характеристик, апробировать численные методы расчета, выявить особенности обтекания компоновки в широком диапазоне углов атаки на самолетном и вертолетном режимах, сообщила пресс-служба Минпромторга .
Техническая справка
Комплексбеспилотной воздушной разведки ЭРА-50 и ЭРА-100
Первый опытный экземпляр беспилотного конвертоплана «Эра-50″ совершил первый полет 12 февраля 2014 года. К апрелю произведено несколько испытательных полетов, их завершение намечено на конец марта 2014 года. БПЛА «Эра-50″ имеет стартовую массу порядка 5 кг при массе целевой нагрузки до 500 грамм, уточнил собеседник.
БПЛА типа "Эра" / Фото: arsenal-otechestva.ru
Компания «Новые технологии» выполнила все необходимые трехмерные компьютерные модели деталей. Далее информация о конфигурации деталей была загружена в 3D-принтер, который и изготовил части будущего беспилотника. В качестве основного материала для корпуса и крыльев был выбран недорогой, но в то же время прочный АБС-пластик.
Заводские испытания комплекса беспилотной воздушной разведки, наблюдения и мониторинга с беспилотным летательным аппаратом (БПЛА) вертикального взлета и посадки «Эра-50″ планировалось завершить в конце марта 2014 года, сообщил главный конструктор ООО «Новые технологии» Эльдар Разроев. Он пояснил, что конвертоплан «Эра-50″ имеет четыре электромотора, которые размещены на концах консолей крыльев и приводят в движение четыре двухлопастных воздушных винта. Все четыре винтомоторные группы выполнены поворотными.
Сам режим управления автоматический, но в переходных режимах он сейчас опционально управляемый, то есть допускает и вмешательство в систему управления. После завершения заводских испытаний последует этап доработок. Ожидается, что в ближайшие месяцы аппарат будет доработан и практически станет «товаром», сказал главный конструктор.
По словам Э.Разроева, предприятие разрабатывает два типа конвертопланов – «Эра-50″ массой 5 кг и «Эра-100″ массой 20 кг.
Конвертоплан «Эра-100″ осенью 2013 года демонстрировался на выставке «Комплексная безопасность» в Москве. Конвертоплан оснащен четырьмя электромоторами мощностью по 2700 Вт каждый. Они размещены на концах консолей и приводят в движение четыре двухлопастных воздушных винта.
Так как БПЛА построен по схеме конвертоплана, все четыре винтомоторные группы выполнены вращающимися на крыле.
Наибольшая продолжительность и дальность полета достигаются при крейсерской скорости 150 км/ч. Летные испытания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) новой аэродинамической конвертопланной схемы «Эра-50″ планируется начать в феврале 2015 года, сообщил генеральный директор ООО «Аэрокса» Эдуард Разроев.
По его словам, в настоящее время запущены в производство первые несколько БПЛА, в феврале начнутся их испытания. Сами беспилотники, как летательные аппараты, уже испытаны и идут в производстве в качестве серийных, но будут доводиться по автоматической системе управления и навигации. Пока первые опытные экземпляры «Эра-50″ проходили испытания «на ручке», то есть в ручном режиме управления.
«Задача состоит в том, чтобы «научить» беспилотник летать на автопилоте по программе», – сказал собеседник. Производство новых БПЛА освоено в Казани, где находится и конструкторское бюро компании. Часть технологической оснастки для производства «Эра-50″ производится по договорам на нескольких других предприятиях.
МОСКВА, ОРУЖИЕ РОССИИ, Станислав Закарян
www.сайт
12
Далее о российском беспилотнике-конвертоплане RHV-35 представленном концерном «Вертолеты России». Его вес составляет 35 кг, он может подниматься на высоту до двух километров и нести полезную нагрузку до 6 кг. Дальность полёта беспилотника в автоматическом режиме составляет около 450 км. В движение дрон приводит гибридная силовая установка, позволяя разгоняться до 140 км/ч.
Сейчас в МАИ работают над снижением массы беспилотника и увеличением его грузоподъемности, но самое главное, схема аппарата уже утверждена и прошла испытания в лаборатории. «Птеродактиль» сможет находиться в воздухе значительно дольше, чем другие беспилотники, и нести большее количество аппаратуры за счет того, что не будет брать на борт аккумуляторы.
Еще одним достоинством привязной системы управления является полная защищенность от перехвата информации.
Другая особенность «Птеродактиля» заключается в том, что он сделан по схеме конвертоплана - летательного аппарата, воздушные винты которого могут поворачиваться вместе с крыльями. Подобная схема позволяет сочетать в одной машине достоинства самолета и вертолета. За счет этого дрон может развивать в воздухе достаточно высокую скорость, чтобы двигаться вместе с танком на полном ходу, при этом он способен подниматься в воздух с небольшой площадки, в том числе и непосредственно с корпуса танка.
Идея разведывательного беспилотного аппарата, управляемого по гибкому кабелю, не нова - впервые такое решение было реализовано в конце в 1960-х годов на западногерманском беспилотном экспериментальном вертолете Dornier Do-32K. Он управлялся по кабелю и по нему же получал топливо, - рассказывает «Известиям» военный эксперт Олег Желтоножко. - В настоящее время кабельный интерфейс используется на израильском коптере Hovermast, но он не применяется в составе боевой машины.
Как рассказывает Олег Желтоножко, систем, когда разведывательный дрон становится непосредственно частью боевой машины, пока не существует.
Использование легкого БПЛА, оснащенного тепловизором и радиолокационной системой в качестве внешней системы наблюдения, видится логичным решением именно для перспективной бронетехники, дальнобойность которой превосходит дальность видимости бортовых средств обнаружения, - говорит эксперт. - К примеру, основное орудие «Арматы» способно поражать цель на расстоянии 8 км, а дальность распознавания вражеского танка через визирный канал ограничивается 5 км. Кроме того, благодаря наличию «Птеродактиля» танк сможет вскрыть обстановку на поле боя, оставаясь в укрытии или спрятавшись за постройками или неровностями местности.
По мнению Желтоножко, оснащение бронетехники внешними системами наблюдения, способными обозревать местность хотя бы на расстоянии 10 км, обеспечит «Армате» неоспоримое преимущество перед любым из существующих противников.
Как идея вообще? Есть в ней потенциал? Почему не развивается в мире?
Главком ВКС России генерал-полковник Виктор Бондарев заявил, что в стране в интересах военных ведётся разработка конвертопланов и тяжёлых беспилотников. По словам генерала, в будущем беспилотники смогут встраиваться в единую систему управления, что позволит существенно снизить расходы на подготовку операторов этих летательных аппаратов.
«Беспилотная тематика развивается. Как бы то ни было, обучить лётчика дороже, чем поставить на самолет хороший автопилот. Если уже сейчас оператор может управлять одним-двумя беспилотниками, то со временем, с развитием наземной составляющей, он сможет управлять пятью, а то и десятью аппаратами, поэтому это будет ещё дешевле», — заявил Бондарев.
Кроме того, он отметил, что беспилотная авиация в будущем сможет решать стратегические ударные задачи благодаря своей малозаметности и большей боевой устойчивости по сравнению с пилотируемой авиацией.
Конвертопланами называются летательные аппараты, способные выполнять вертикальную посадку и взлёт, как вертолёты, без взлётно-посадочной полосы, и горизонтальный полёт, как обычные самолёты. На сегодняшний день самым распространённым типом конвертоплана является американский Bell V-22 Osprey. В горизонтальном полёте он может развивать скорость до 463 км/ч, а в вертикальном — до 185 км/ч. Osprey оснащён двумя двигателями Rolls-Royce T406. Это единственный конвертоплан, использующийся в военных целях.
Кандидат технических наук и независимый эксперт в авиационно-космической и оборонной отрасли Вадим Лукашевич в беседе с RT рассказал, что создание конвертоплана является полезной инициативой из-за высоких боевых показателей такого летательного аппарата. Однако эксперт напомнил, что создание Bell V-22 Osprey в США было сопряжено с большими трудностями.
«Конвертопланы на сегодняшний день состоят на вооружении только американской армии, являясь симбиозом самолёта и вертолёта. В обычном полёте это винтовой самолёт, который может производить вертикальный взлёт и посадку. По своим боевым возможностям этот аппарат находится где-то посередине между традиционным самолётом и вертолётом. Это очень хорошая машина. В Америке она создавалась очень долго, очень тяжело проходила испытания. Были серьёзные катастрофы, в которых погибло очень много людей. Это серьёзная инженерная задача, и если мы её решим — это будет очень хорошо», — пояснил эксперт.
Создание тяжёлых беспилотников для нужд ВКС России, по мнению Лукашевича, также является позитивной новостью.
«Тяжёлые беспилотники имеют большую массу, запас топлива, дальность полёта и нагрузку, будь то боевые или системы разведки. Это более гибкие аппараты с широкими возможностями. С точки зрения повышения обороноспособности наших ВКС это тоже позитивная информация», — отметил эксперт.
Лукашевич подчеркнул, что о сроках поступления в войска сейчас могут знать только сами военные, и никакой информации на эту тему в экспертном сообществе пока нет.
«В создании тяжёлого беспилотника для нашей авиации ничего сложного нет, а вот создание конвертоплана — это достаточно серьёзная и принципиально новая задача. У американцев была достаточно большая программа стоимостью около $70 млрд, которая находилась на грани закрытия из-за опасений, что такой аппарат является концептуально невозможным. В этом плане нам проще: теперь мы знаем, что эта задача решаема, а остальное покажет время», — заключил эксперт.
Холдинг «Вертолёты России» ранее сообщил, что представит посетителям и участникам авиасалона МАКС-2017 опытный образец экспериментального беспилотного конвертоплана VRT30.
«В этом перспективном конвертоплане планируется использовать новейшую технологию сверхпроводимости, разработанную компанией «СуперОкс», что позволит снизить массу силовой установки, агрегатов электрогенерирующей системы и систем электроснабжения», — подчеркнул глава холдинга Андрей Богинский.
Отмечается, что с конца 2018 года аппарат планируется отправить в серийное производство.
Широко эксплуатировать конвертопланы Osprey V-22 начали с середины 2000-х годов, поэтому вне экспертного сообщества к этим аппаратам всё ещё относятся с недоверием. Так, в 2013 году жители острова Окинава протестовали против размещения там конвертопланов Osprey, которые японские жители считают небезопасными. Тогда жители острова мотивировали протесты тем, что конвертопланы опасны для населения, потому что этот вид вооружений ещё не доказал свою надёжность. Население Окинавы опасалось, что американские самолёты нового типа могут упасть на жилые кварталы.
В 2012 году два Osprey разбились во Флориде и в Марокко. В 2014 году самолёт MV-22 Osprey вскоре после взлёта с палубы авианосца Makin Island начал терять высоту. Двое членов экипажа самолёта выпрыгнули из него, после чего пилот восстановил контроль над воздушным судном и сумел благополучно приземлиться на авианосец. Один из покинувших кабину самолёта был спасён, второй пропал без вести. В 2015 году конвертоплан с 22 людьми на борту совершил жёсткую посадку во время учений на базе ВВС США «Беллоуз» на Гавайях. Тогда погибли двое и пострадали 12 морских пехотинцев.
- Крушение V-22 Osprey на базе ВВС США на Гавайях
