Общество 
25.04.2017

В Казани испытали то, что лучше вертолета, но пока хуже самолета

Конструкторы КНИТУ-КАИ за 9 месяцев «родили» самый большой в России конвертоплан

В КНИТУ-КАИ испытали в полноценном полете 70-килограммовый беспилотный конвертоплан. Ничего подобного в России до сих пор не делали. Впрочем, и за границей, где, казалось бы, уже несколько лет серийно выпускают пилотируемый гибрид самолета и вертолета — Osprey, это все еще экзотический вид летательного аппарата, который пока рискуют использовать только военные. Зачем он вообще нужен, выяснил корреспондент «БИЗНЕС Online», а заодно добыл видео испытаний.

В КНИТУ-КАИ испытали в полноценном полете 70-килограммовый беспилотный конвертоплан

СРОЧНЫЙ ЗАКАЗ ОТ НЕНАЗЫВАЕМОГО КЛИЕНТА

Об испытаниях конвертоплана «БИЗНЕС Online» рассказали на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов (КиПЛА) КНИТУ-КАИ. Научно-исследовательская работа (НИР) проходила под шифром «Аэробус-КНИТУ». Подчеркнем, что это не инициативная «хотелка» ученых авиационного университета — казанский вуз выбрал исполнителем заказчик со стороны, однако не раскрывается, кто это.

Планер аппарата проработан спецами Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). За казанцами была вся начинка, математическое, программное обеспечение и собственно «обучение» аппарата полету. «Срок нам поставили невероятный: на разработку и постройку ушло всего 9 месяцев», — рассказывают на кафедре. А выбрали КНИТУ-КАИ потому, что он одним из первых в стране начал разрабатывать тематику беспилотных конвертопланов. Что это такое?

Идея аппарата, совмещающего вертикальные взлет и посадку по вертолетному принципу с горизонтальным полетом на высоких, самолетных скоростях, родилась далеко не сегодня, но создать его оказалось чрезвычайно сложно. «Гибридность» классического конвертоплана достигается при помощи изменения в полете положения гондол с турбовинтовыми двигателями — из вертикального в горизонтальное и обратно. Это самый сложный момент полета конвертоплана, и он же был самым ответственным в работе конструкторов КНИТУ-КАИ. Без «мозгов», сложного математического обеспечения конвертоплан вовсе невозможен: процесс конвертации из вертолета в самолет требует высокой автоматизации управления. Именно на этом отрезке полета бились и продолжают биться немногочисленные конвертопланы.

На сегодня есть только один серийный конвертоплан — американский транспортно-десантный V-22 Osprey. Bell и Boeing-Vertol создавали его примерно три десятка лет, и «детские болезни» «Скопы» не излечены до сих пор... В 2018 году намеревалась начать поставку гражданских конвертопланов итальянская компания Finmeccanica Helicopters, но, вероятнее всего, этого не будет... СССР тоже не сидел сложа руки, но реализации проекта Ми-30 помешала перестройка.

С ЧЕМ СРАВНИТЬ? СО СТУЛОМ НА ДВУХ НОЖКАХ

До недавнего времени не было и беспилотных конвертопланов, пионером в 2010 году стала фирма Israel Aerospace Industries, которая продемонстрировала аппарат под названием Panther. За израильтянами потянулись другие. Зачем нужен такой БЛА? Например, легкие беспилотники, выполнив полетное задание, опускаются на землю на парашюте: в полевых условиях невозможно посадить аппарат по-самолетному — слишком сложно. Радиус действия у таких аппаратов небольшой, а парашюты — яркие. Так что противник может легко определить, где находится БЛА.

Конвертоплану не нужны громоздкие (в той или иной степени) стартовые устройства вроде катапульты (а с руки можно запустить только БЛА примерно до 5 кг весом) — он взлетает и садится в любом месте. Но тогда почему не сделать просто БЛА вертолетного типа? Дело в том, что в режиме вертолетного полета тратится в четыре раза больше энергии, чем при полете самолетном, то есть сокращается время нахождения в воздухе. Плюс самолет гораздо быстрее. Но в то же время есть потребность в определенные моменты зависать. Это и есть конвертоплан. Однако имеется и «но»: конвертоплан хотя и лучше вертолета, но всегда будет хуже самолета.

«Конвертоплан — это самая сложная схема для беспилотника, — говорят на кафедре. — Если обычный коптер в зависимости от количества двигателей можно сравнить со стулом на 3 - 4 - 5 - 6 ножках, то наш аппарат — со стулом на двух ножках». Вес «Аэробуса-КНИТУ» — 70 кг (но несущая система способна поднимать вдвое больше). Размах крыла — 3 м, по концам винтов — 5 метров. «Да, беспилотниками сегодня только ленивый не занимается, но конвертопланами — очень немногие, а интерес к ним сейчас повышенный, — рассказывают специалисты КНИТУ-КАИ. — У разных заказчиков постепенно появляется понимание, что выдвигаемые ими требования может осуществить только конвертоплан: на коптере далеко не полетаешь — как была игрушка, так и осталась. Нужен самолет, но вертикального взлета. К КАИ обращаются потому, что хотят не наработки, а что-то относительно готовенькое, мы ведь этой темой не первый год занимаемся. И у темы „Аэробус-КНИТУ“ обязательно будет продолжение».

На этот экспериментальный конвертоплан КНИТУ-КАИ уже есть заказ

ПРЕВРАТИТЬ БЕСПИЛОТНИКИ В ШИРПОТРЕБ

«Тематика беспилотных летательных аппаратов типа конвертоплана активно развивается в последние годы в технологически развитых странах мира, — разъяснил „БИЗНЕС Online“ ведущий российский специалист в области беспилотных систем Денис Федутинов. — Это связано с представляющейся возможностью использования преимуществ аппаратов самолетного типа по дальности и скорости полета и вертолетного типа по возможности выполнения вертикальных взлета и посадки.

В настоящее время отечественные компании ведут разработку ряда беспилотных конвертопланов. В частности, компания „Кронштадт“ (ранее именовалась „Транзас“) работает над проектом БЛА „Фрегат“, „ВР-технологии“ (входит в холдинг „Вертолеты России“) ведут работы по созданию БЛА RHV-35, компания „Аэроксо“ неоднократно выставляла на различных профильных мероприятиях БЛА „Эра-100“, а фирма „Рикор Электроникс“ совместно с группой компаний „Беспилотные системы“ демонстрировала аппарат БС-103. Замечу, что большинство упомянутых аппаратов по взлетной массе уступают новому казанскому БЛА и находятся в диапазоне 10 - 35 килограммов. Исключений немного. „Вертолеты России“, вероятно, продолжают работы по еще одному ранее анонсировавшемуся проекту более тяжелого БЛА массой в несколько сотен килограммов, а проект БЛА „Фрегат“ компании „Кронштадт“, в рамках которого в настоящее время создана летающая малоразмерная модель, подразумевает в итоге создание аппарата массой порядка 7 тонн.

Однако не бывает идеальных решений: выигрывая в чем-то одном, как правило, одновременно получаем проигрыш в чем-то другом. Так, конвертопланы благодаря механизму поворота движителей (или гондол с двигателями) отличаются большей сложностью конструкции, большей массой и меньшей надежностью по сравнению с аппаратами самолетного и вертолетного типов. Кроме того, у конвертопланов имеются сложности в управлении, главным образом на переходных режимах. Но, несмотря на имеющиеся недостатки, у конвертопланов, безусловно, есть ниша на рынке. Интерес к подобному типу аппаратов проявляют как военные, так и гражданские заказчики, которые имеют необходимость в аппаратах, не требующих взлетно-посадочных полос, однако при этом способных выполнять полеты на дистанции большие, чем доступны вертолетам».

А пока в КНИТУ-КАИ намерены поставить на поток другой свой экспериментальный аппарат — взлетным весом 7 кг (полезная нагрузка — 1 кг, продолжительность полета — не менее часа). Это тоже конвертоплан, но работающий несколько иначе. Сначала он вертикально взлетает на четырех подъемных двигателях, потом включается маршевый двигатель, аппарат переходит в горизонтальный полет. «Хотим превратить эту машину в ширпотреб, — говорят в университете. — Можем каждые полторы недели делать по самолету». И такой оптимизм обоснован — на днях у конструкторов появился заказчик на четыре конвертоплана. Стоимость одного заявлена в 400 тыс. рублей.

Печать
Нашли ошибку в тексте?
Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Комментарии (45)Обновить комментарииОбновить комментарии
Анонимно
25.04.2017 09:08

В Татарстане, а именно в Казани надо создать федеральный центр по разработке и производству БПЛА.

  • Анонимно
    25.04.2017 09:08

    В Татарстане, а именно в Казани надо создать федеральный центр по разработке и производству БПЛА.

    • Анонимно
      25.04.2017 15:19

      и зачем нам этот центр? у нас в городе 2 фирмы есть-производители БЛА, КАИсты туда и приходят на работу без всяких центров.

      • Анонимно
        25.04.2017 16:13

        А как же бюджет?! Как бюджет без создания центра пилить? Даёшь центр!

        • Анонимно
          26.04.2017 10:51

          К сожалению даже если и вложат свои бюджетные деньги в такой центр, то потом будут сотрудников и директора дергать за веревочки и указывать чем заниматься, а чем нет. Что у нас сейчас " в тренде", а что не нужно. Лучше пусть независимые фирмы такими разработками занимаются, меньше влияния политики и больше настоящего творчества. Как только это встанет на государственные рельсы - перестанет существовать в жизни и останется только на бумаге!

  • Анонимно
    25.04.2017 09:09

    От слова конверт - деньги развозить?

    • Анонимно
      25.04.2017 09:21

      нет,от слова конвертировать" -преобразовывать рубли в баксы

  • Анонимно
    25.04.2017 09:31

    КАИ красавцы !

    • Анонимно
      25.04.2017 13:08

      Очень жаль , что мало их осталось. Человек масштаба Симонова М.П., при КАИ вряд ли когда появится .

  • Анонимно
    25.04.2017 09:47

    Гайнутдинов молодец!

    • Анонимно
      25.04.2017 18:00

      Если бы не авантюра Гильмутдинова, и не приспособленчество сотрудников, КАИ был бы лидером в области подготовки специалистов для Авиастоения! Если Вы проглотили ликвидацию кафедры РД, Вам уже не встать. Обидно!!!!!

    • Анонимно
      25.04.2017 19:28

      Да, мог бы стать ректором. Он и был одним из претендентов, но вмешательство механизаторов поставило нам то, что мы имеем, а Гайнутдинова жестко отстранили.

  • Анонимно
    25.04.2017 10:06

    Удержать взлетающий (садящийся) летательный аппарат (что бы не клюнул носом или не задрал его) когда два двигателя находятся на одной линии сложнейшая задача.
    Но она элементарно решается если поставить два двигателя меньшей мощности на хвостовое оперение. За счет большого рычага - даже небольшие двигатели легко смогут выровнять даже большой дисбаланс. И уже не требуется сложнейшая система управления.
    Можно в хвост поставить небольшой вертикальный вентилятор (который закрывается панелями во время полета) или другие варианты. Проблема из разряда сложнейшей переходит в разряд сложных.
    Похоже на элементарный развод заказчика на бабки или простовзяли за образец амеров -самим подумать нет желания или заказчик сам виноват поставил нереальные сроки - вот ему и лепят из того что было.

    • Анонимно
      25.04.2017 14:01

      "когда два двигателя находятся на одной линии"
      Всегда

    • Анонимно
      25.04.2017 18:42

      Ну, вот же конкретное и кардинальное решение!

    • Анонимно
      25.04.2017 19:10

      Добавлю ещё. Самолёт классической схемы без стабилизатора не полетит. Схема "бесхвостка", "утка" - отдельная тема. Пока конвертоплан поднимается, как вертолёт, он может быть более-менее устойчив, как обычный вертолёт с центром тяжести, расположенным ниже центра тяги, как груз на ниточке. Никакой аэродинамики. При переходе в горизонтальный полёт он становится самолётом и центр тяги оказывается совмещён с центром тяжести. Любое аэродинамическое воздействие легко изменит его положение. Здесь стабилизатор необходим. А поскольку в переходном режиме, при малых горизонтальных скоростях аэродинамическое влияние пассивного стабилизатора ничтожно, то стабилизатор должен быть активным, двустороннего действия. И очень важна центровка, которую и должен корректировать активный стабилизатор. Он может быть и не вентиляторного типа, а с целью уменьшения габаритов, и турбореактивным, с управляемым вектором тяги. К тому же он может добавить горизонтальной тяги. И почему не применить на достаточно крупных моделях турбореактивные двигатели?

    • Анонимно
      26.04.2017 08:57

      "...когда два двигателя находятся на одной линии сложнейшая задача"

      Данадоже???!!! ))) А для чего два ротора??? А АП на них??? Для "балды", или "хоть что то" делать??? По исследованиям Курочкина Ф.П. , разнотяг на одном (!) роторе, при работе АП диаметром в 5 метров, может достигать усилия до 90 кНьютон! Это аж целых 9 тонн, при достаточном обеспечении подводимой мощности. Вы думаете, что этого усилия недостаточно, чтобы удержать в нужном положении "какой то" 200 килограммовый конвертоплан???!!! Как же Вы недальновидны )))

    • Анонимно
      26.04.2017 10:45

      Черт возьми, какая гениальная идея. А если человеку добавить еще одну ногу, то он будет очень устойчив , никакой ураганный ветер его не снесет. А он все ходит и бегает на своих двоих, бедолага. Излагать прописные и всем давно известные истины - основная задача анонимных гениев.

  • Анонимно
    25.04.2017 10:28

    А где горизонтальный полет? Не?! Так это тогда вертолетик из соседнего магазинчика

    • Анонимно
      25.04.2017 10:40

      тсссс! было написано провести испытания - провели!
      ждем денег на второй этап ниокр

    • Анонимно
      26.04.2017 00:51

      Действительно! Пока что показан 2-х роторный вертолёт поперечной схемы! Такие ещё до 2-й МВ в Германии уверенно летали!

  • BigeR
    25.04.2017 10:59

    Интересно как они выдерживают центровку аппарата во время сильного ветра, когда любой порыв меняет вектор тяги двигателя, относительно вектора гравитации, создавая опрокидывающий момент и полет может перейти в режим неуправляемого.... Что касается хвостового стабилизирующего двигателя, то это ИМХО должно было быть проработано в первую очередь.... Квадрокоптер завсегда будет устойчивей машины с меньшим количеством винтов.

    • Анонимно
      25.04.2017 11:33

      Полностью согласен.
      Вот я об этом и написал (выше).

      Просто в отличии от квадрокоптера - у конвертоплана все или часть двигателей должны поворачиваться.
      И самое главное (что действительно непонятно ) почему столь очевидное техническое решение игнорируется?

      Хотя все таки самое лучшее решение один хвостовой двигатель. Тоже поворотный или работающий только на взлет и посадку. Его мощности в 5-10 раз меньше маршевых достаточно для создания устойчивости. Опора на три точки самая устойчивая в природе и простая в управлении.

      • Анонимно
        26.04.2017 09:04

        ...а статью увеличения сложности - и как правило, увеличению аварийности(усложнение, увеличивает цепочку моментов аварийности), Вы "подзабыли"???

  • Анонимно
    25.04.2017 11:27

    Американский конвертоплан Bell V-22 Osprey совершил первый полет в 1989. Сейчас на вооружении корпуса морской пехоты. Не смешите томогавки.

  • Анонимно
    25.04.2017 11:34

    так это технология 30-х годов 20 века...

  • Главное, что почерпнёт каждый КАИст по прочтении статьи и ряда комментариев - это масштабы подлости по отношению к человеку, который плоть от плоти КАИст, и когда вся страна трещала по швам и катилась в пропасть, а многие мужчины превращались в банальных нытиков - он строил бизнес - и гостиничный, и по технологиям связи, и чем только не подрабатывал. А вечерами - приходил в КАИ и конструировал самолёты и прочую летающую технику.
    И каждый КАИст знает - почему имя этого человека здесь в статье не упоминается, и откуда здесь комментарии анонимных "специалистов по авиационной технике", готорые, например, совсем не знают гироскопию.
    Но, слава Богу, при любом начальстве и коментаторах - есть ещё настоящие носители традиций КАИ, у которых наши потомки могут напитаться благословенными уникальными ЗНАНИЯМИ ! Пока - есть на каждом факультете и на каждой кафедре в КАИ. Не "благодаря", а "вопреки" - пока ещё есть.

    • Анонимно
      25.04.2017 21:31

      Жена думает каист у любовницы, любовница думает, что каист у жены, а каист все чертит и чертит.

    • Анонимно
      25.04.2017 21:50

      Пока есть, да. А что потом?

  • Анонимно
    25.04.2017 12:17

    А вот изменения положения двигателей (действительно самую сложную задачу) что то на видео не показали... Он на самом деле это умеет?

    • Анонимно
      25.04.2017 14:41

      самая сложная задача - сохранить машину при отказе одного двигателя (или разрушении /повреждении одной лопасти) на этапе посадки.

      • Анонимно
        25.04.2017 21:33

        Самая сложная задача - убедить заказчика что нибудь прилично финансировать.

  • Анонимно
    25.04.2017 13:10

    Да, в самом деле Казань созрела стать российским центром производства БПЛА. Давайте друзья читатели и комментаторы поддержим своими лайками.

  • Анонимно
    25.04.2017 13:41

    нужны уже машины,способные курсировать на луну и обратно, для создания оффшорных зон,правда миллиарды перевозить потребуются вертушки потяжелее...

  • Анонимно
    25.04.2017 16:11

    Испытали в режиме вертолета. А где режим самолета?

  • Анонимно
    25.04.2017 18:34

    Конечно же КАИ опять "опережает время". Время конвертопланов ещё не пришло и ещё долго не придёт. Отъедте километров 5 от города -- там полей хватает для взлёта и посадки самолётов. Это я Вам. как владелец и пилот собственного сверхлёгкого воздушного судна говорю. В городе тоже, если не увлекаться точечной застройкой -- вертолётным площадкам места хватает (вон, несколько лет назад старый аэропорт "за ненадобностью" застроили...). А взлетать по вертолётному и превращаться в самолёт -- глупость несусветная. Это как перочинный ножик со многими лезвиями: он у многих есть -- но никто им не пользуется -- хлеб норовим резать отдельным ножом, а консервы открывать специальной открывашкой. Отвёрткой тоже предпочитаем пользоваться не универсальной -- а специальной.
    У нас загублены тысячи сельскохозяйственных асфальтовых и бетонных аэродромов (в райцентрах их раскапывают для "добычи" щебня), исчезло практически гражданское самолётостроение, Росавиация методично уничтожает авиацию общего назначения (сейчас практически негде в РФ выучиться на частного пилота или пилота сверхлёгкого воздушного судна) -- вот проблемы государственного уровня!
    А конвертоплан ещё долго останется экзотикой, в том числе за ненадобностью. Хотя для распила НИОКР годится...

    • Анонимно
      25.04.2017 18:47

      Мелко берут. Хотя... курочка, что называется, по зёрнышку...
      И да, у проклятых буржуинов, 250 тысяч легкой, частной авиации. Это кроме автомобилей, поездов, кучи авиакомпаний, флотилий яхт и толп прочих велосипедов.

    • Анонимно
      26.04.2017 01:00

      Тут беспилотная тема, аппараты специального назначения, которые нужны чтобы быстро доставить чего-то куда-то и вернуться. Например-спасательный круг утопающему. :) Но будет ли он эффективнее обычного вертолёта для подобных задач-вопрос! Но пущай занимаются, и если когда-то будет успех у подобной теники, то благодаря множеству подобных маленьких шагов!

  • Анонимно
    25.04.2017 19:22

    Нет, конечно же КАИсты берутся за всё, что "приходит в голову" технически неграмотным инвесторам. Это понятно, заработать хотят.
    Но если уж так хотят КиПЛАвцы приложить силы к чему-то новому и оригинальному -- пусть хотя бы пройдут проторенным путём зарубежного опыта. Я вот тут несколько лет назад одному уважаемому конструктору из КАИ подсказал идейку: создать одноместный самолёт со взлётным весом менее 115 кг (Для них в нашей стране весьма привлекательные правовые условия созданы). Он сгоряча заявил, что "уложит" в эту цифру и двухместный. Не "вместил". Но самолёты неплохие одноместный до 115 и двухместный чуть тяжелее уже почти готовы. Правда, все забыли, что это моя подсказка была, да и конструктора того уже нет в живых, царство ему небесное, ну да ладно.
    КАИсты, КиПЛАвцы, дарю бесплатно ещё несколько идей для реализации.
    1. Разработка, конструирование, изготовление, испытание, серийное производство мотопланера с электрическим двигателем. В Европе уже реализовано, и весьма удачно. Даже слёты "электричек проводят там. "У нас пока нет.
    2. Такой же мотопланер, но с подпиткой от солнечных батарей. В Европе реализовано. У нас пока нет.
    3. Производство летающих экземпляров исторических самолётов, начиная со времён первой мировой войны и вплоть до нашего времени. Коллекционеры и музеи на Западе готовы платить ЛЮБЫЕ деньги за наши самолёты. Свои-то они сохранили, а мы -- нет.
    4. Производство реплик (чуть уменьшенных копий) исторических самолётов. Их с удовольствием приобретают и используют в киносъёмках. Со стороны зритель не отличит от настоящего, а для кино подходит неплохо. Вместо компьютерной графики.

    Это навскидку, за 5 минут придумал.

    • Анонимно
      26.04.2017 01:02

      Кто заплатит за за все эти не нужные народу замечательные изделия?

  • Анонимно
    26.04.2017 00:01

    Лучше развивать дирижабли. Намного эффективнее по грузоподьемности, дальности полетов и экологичности. Это настоящая тема будущего!

  • Анонимно
    26.04.2017 00:15

    аха опять ракеты вместо колбасы,дайте мне тракторик с мозгами пускай вскопает 10 соток,помните как Индезит стиралка в кредит без денег загнала нас всех так далеко до сих пор не вылезим

  • Анонимно
    26.04.2017 02:06

    Нужно еще центр ракетостроения открыть в Казани. У меня идей - куча!!! Зачем мучиться с запуском беспилотника? Предлагаю конструкцию ракетоплана, запуск от маршевого двигателя. Быстрый выход на "позицию". А далее - управление полетом за счет электродвигателей. Приземление тоже в скоростном варианте - снижение с набором скорости и "выстрел" тормозного и основного парашютов. PS. В головной обтекатель можно стравить боевую часть. Ву-а-ля! )))

  • Анонимно
    26.04.2017 08:17

    Скоро будем летать на штуках из fallout 4 похоже, когда там это увидел задумался, надо поискать видос как это чудо влетает и маневрирует)

  • Анонимно
    26.04.2017 19:13

    Да, дирижабль, конечно, выгодно иметь. Однако у него есть один крупный недостаток, поставивший на нём крест ещё в 30-х годах прошлого века.
    Лётная погода, она ведь как: меняется на нелётную. А для газонаполненных и тепловых аэростатических воздушных судов, к которым относится дирижабль, погода чаше нелётная, чем лётная. И в основном по ветру. Но и не это самое главное. До сих пор в метеорологии нет достаточно достоверных технологий прогноза погоды. И погода, мать её, меняется неожиданно с лётной на нелётную. К бабке не ходи! Спросите любого знакомого пилота. Если самолёт/вертолёт/другие воздушные суда могут совершить срочную посадку и переждать на земле -- дирижабль приходится причаливать к специальной высокой мачте и срочно прятать в ангаре, размером гораздо большим, чем он сам (примерно как стадион). И команду из нескольких десятков "солдатиков" иметь под рукой. Как с этим справиться более экономично -- до сих пор ещё не придумали. Так что дирижаблелюбители пока забудьте свою мечту и летайте на традиционных воздушных судах. Это я вам как пилот-любитель с почти 40-летним стажем говорю.

Оставить комментарий
Анонимно
Все комментарии публикуются только после модерации с задержкой 2-10 минут. Редакция оставляет за собой право отказать в публикации вашего комментария. Правила модерирования
[ x ]

Зарегистрируйтесь на сайте БИЗНЕС Online!

Это даст возможность:

Регистрация

Помогите мне вспомнить пароль