Беспилотный конвертоплан – уникальная разработка КНИТУ-КАИ

Фото: kai.ru

Аппарат, получивший Гран-при на конференции АКТО-2018, имеет большие перспективы применения в различных областях хозяйства.

 

В августе 2018 года в рамках IX Международной специализированной выставки «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование» (АКТО) прошел конкурс инновационных разработок. Гран-при престижного конкурса получила разработка, над которой с 2015 года работала команда из более чем 20 сотрудников и студентов кафедры конструкций и проектирования летательных аппаратов (КиПЛА) КНИТУ-КАИ – беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки (конвертоплан).

Все начиналось с летательных аппаратов с поворотными крыльями, затем работа перешла «вглубь»: производилось улучшение схем, увеличение полезной нагрузки.

«Беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки представляет с собой аппарат, летающий в двух режимах: вертикальный (подъем на подушных винтах) и горизонтальный (с использованием маршевого двигателя), – поясняет доцент кафедры КиПЛА Никита Левшонков. – Когда аппарат поднимается, управление полностью лежит на двигателе. Далее включается маршевый двигатель, и беспилотный аппарат летит горизонтально. Он управляется автоматически бортовым компьютером. Но для отладки режимов возможно использование пульта управления (радиус действия до двух километров)».

 

 

О конвертоплане

Конвертоплан способен разгоняться до 140 км/ч, подниматься на высоту до 1 км и имеет дальность полета до 100 км. Двигатель работает на топливе АИ-95, а максимальная продолжительность полета – один час (расходуется 1 литр топлива). Себестоимость беспилотного аппарата с полезной нагрузкой 1 кг – до 800 тысяч рублей в зависимости от комплектации.

Основная составная часть конвертоплана – это фюзеляж, в котором находятся основные элементы (двигатель, бензобак). Также здесь расположена важнейшая составляющая – программа, управляющая аппаратом, полностью созданная программистами КНИТУ-КАИ. Вторая часть – подъемная система, представленная четырьмя двигательными системами, соосные винты прикрепляются как сверху, так и снизу. Основное преимущество соосных винтов – прирост тяги при ограничениях на диаметр винтов.

Об  этапах испытаниях разработки

Первый шаг. Сначала производится настройка угловой стабилизации, когда конвертоплан поднимается с помощью подъемных двигателей. Аппарат ставят на «коромысло», вращающееся под любым углом. Программа подбирает коэффициент тяги каждого двигателя так, чтобы удержать конвертоплан в равновесном положении.

Затем беспилотный аппарат подвешивают на тросовом подвесе, в этом состоянии он может перемещаться вперед-назад и влево-вправо. На данном этапе также проводится стабилизация: программа изменяет динамические коэффициенты.

На следующем этапе аппарат испытывают на установке для моделирования условий полета. Разработку подвешивают на карданном креплении, а установка создает горизонтальную скорость до 60 км/ч. Создатели должны отрегулировать управление рулями, чтобы в полете аппарат держался горизонтально.

Конвертоплан ставится на землю, производится определение стартовой ориентации, затем поднимается вертикально (по программе или с пульта управления). После подъема на заданную высоту включается маршевый двигатель, аппарат разгоняется и переходит в самолетный режим полета. Подъемные двигатели выключаются.

Когда конвертоплан из одной точки попадает в другую, команда отслеживает его перемещения с помощью GPS. Данные заносятся в регистратор, а уже потом анализируются.

О преимуществах разработки КНИТУ-КАИ и областях применения конвертоплана

Взлет осуществляется по вертолетному принципу. Конвертоплан может подолгу зависать в одной точке, выполняя, например, видео- или фотосъемку. Кроме того, ему не требуется взлетно-посадочная полоса. Аппарат может взлетать с любой площадки с помощью автоматического управления без дополнительных устройств. Модульная конструкция не только облегчает, но и удешевляет обслуживание, поскольку имеется возможность замены определенного блока или модуля.

Именно поэтому охват применения разработки КНИТУ-КАИ весьма широк: это энергетика и связь (картографирование, мониторинг линий электропередач, линий связи, других объектов), дорожное хозяйство (оценка состояния дорог, аэрофотосъемка автомобильных и железных дорог, придорожной обстановки), сельское хозяйство (аэрофотосъемка и картографирование сельскохозяйственных угодий, наблюдение и мониторинг за с/х культурами), нефте- и газодобывающие отрасли и, конечно, оборонный сектор.

Правовой базы для управления конвертопланом пока не существует, чтобы иметь возможность его использовать необходимо только разрешение на полеты.

О заказчиках

Два аппарата, различные по взлетной массе и полезной нагрузке, уже были переданы заказчикам. В будущем разработчики планируют перейти к созданию крупногабаритных летательных аппаратов с полезной нагрузкой в несколько десятков килограммов. По словам создателей, в России есть потребность в конвертопланах большой размерности до 6 тонн, с полезной нагрузкой от 500 до 1000 кг. Соответственно, для данного аппарата необходимы создание новых технологий и новые вложения.

Автор: Управление по связям с общественностью Источник:
 
По теме
 
С 30 октября по 2 ноября в православной гимназии имени святителя Гурия Казанского проходили практические семинары для православных педагогов, работающих по программе «Русская классическая школа».
18.11.2018
 
Эксперты международного фонда «Глобальные вызовы» подготовили доклад о самых вероятных сценариях Апокалипсиса наших дней Евгений ЧЕРНЫХ Недавно «Комсомолка» писала,
18.11.2018 Комсомольская правда Казань
Сегодня в Татарстане стартует VII региональный этап чемпионата «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia).
14.11.2018 Казанские ведомости
Преподаватели Московского педагогического государственного университета (МПГУ) проведут серию учебных семинаров для учителей русского языка в ряде государств Ближнего Востока и Западной Европы.
17.11.2018 Комсомольская правда Казань
Трагедия произошла накануне утром на автодороге Казань – Малмыж. Здесь 24-летний водитель автомобиля «Киа Сид» на большой скорости не справился с управлением и вылетел с дороги в кювет, с последующим опрокидыванием.
18.11.2018 YaKazanec.Com
Корреспонденты «Комсомолки» разбирались, зачем нам такие мигранты [инфографика] Александр РОГОЗА Семен ЕЛЕНИН Николай Греку, Раду Кэлугэрян, Влад Мокану, Ион Крихан, Сергей Ончу и еще полдюжины фамилий.
17.11.2018 Комсомольская правда Казань
В Махачкале разыскивается чемпион мира по рукопашному бою Хазкил Якубов по подозрению в убийстве сотрудника Росгвардии в ночном клубе Best, сообщается в публикации на сайте телеканала РЕН ТВ .
18.11.2018 Вечерняя Казань
Двое получили тяжелые ранения в грудь В Набережных Челнах в субботу, 17 ноября, около 22 часов, возле жилого дома 44-го комплекса, неизвестные хулиганы напали с ножами на троих мужчин-приятелей в возрасте 38-40 лет.
18.11.2018 Челнинские Известия
andreykovalev_russia - Комсомольская правда Казань Несмотря на алкогольную зависимость и слабое здоровье, Евгений Осин продолжал писать песни [видео] Мария РЕМИЗОВА @Maria_Remizova Последние месяцы своей жизни певец Евгений Осин едва передвигался по своей квартире в ц
18.11.2018 Комсомольская правда Казань
О смерти артиста певице сообщил их общий концертный директор Мария РЕМИЗОВА @Maria_Remizova Новость о внезапной смерти 54-летнего Евгения Осина сильно огорчила, но не удивила его давнюю подругу и коллегу Наталью Штурм.
17.11.2018 Комсомольская правда Казань
Солисты Татарского академического государственного театра оперы и балета им.М.Джалиля Аманда Гомес и Вагнер Карвальо участвуют в новом сезоне масштабного телевизионного шоу телеканала «Россия-К» «Большой балет».
16.11.2018 Элита Татарстана
Музыкальный фестиваль «Денис Мацуев у друзей» — одно из самых крупных мероприятий, проводимых Государственным симфоническим оркестром Республики Татарстан под управлением Александра Сладковского вместе с Денисом Мацуевым.
15.11.2018 Элита Татарстана
В рамках чемпионата Единой лиги ВТБ баскетболисты казанского УНИКСа на своем паркете встречались с «Нижним Новгородом» и разгромили соперника – 89:64 (29:16, 15:14, 21:15, 24:19).
18.11.2018 Казанские ведомости
Ватерполисты казанского «Синтеза» в очередном матче чемпионата России одержали очередную уверенную победу – со счетом 7:5 в Санкт-Петербурге была повержена местная «Балтика».
18.11.2018 Казанские ведомости
ЦИК Татарстана назвал ложной информацию о попытке вброса бюллетеней в ходе референдума - ИА Татар-информ Фото: Михаил Захаров/архив, izbirkom.tatarstan.ru По информации Центральной избирательной комиссии Татарстана, иллюстрирующее сообщение о вбросах фото не имеет никакого отношения к референдуму.
18.11.2018 ИА Татар-информ
прощание-в-сакиной-шаймиевой - Республика Татарстан     Сегодня в мечети Аль-Марджани города Казани состоялась церемония прощания с супругой первого Президента Татарстана, Государственного Советника республики Минтимера Шаймиева Сакиной Шакировной .
16.11.2018 Республика Татарстан
Фото: Михаил Захаров/архив, izbirkom.tatarstan.ru По информации Центральной избирательной комиссии Татарстана, иллюстрирующее сообщение о вбросах фото не имеет никакого отношения к референдуму.
18.11.2018 ИА Татар-информ
Будьте внимательны на этом участке дороги Светофор на набережной имени Габдуллы Тукая, напротив детско-юношеской спортивной школы «Яр Чаллы», будет отключен 19 ноября с 9.00 до 12.00 в связи с проведением ремонтных работ.
18.11.2018 Челнинские Известия