Отображение сетевого контента (Глобально) Отображение сетевого контента (Глобально)

Беспилотный конвертоплан – уникальная разработка КНИТУ-КАИ

15.10.2018

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

Публикатор Публикатор

true true true true true true true true true

Не стало Ахметзянова Фуата Юнусовича

04.06.2020

Коллектив университета и кафедры физической культуры и спорта глубоко скорбит о невосполнимой утрате.

«История одного выпускника КАИ. Становление дизайнера»

04.06.2020

Видеоинтервью с выпускником кафедры компьютерных систем КНИТУ-КАИ 2015 года Эмилем Исхаковым.

Успей подать заявку на «КАИст года»!

04.06.2020

Прием заявок на одно из самых масштабных мероприятий КНИТУ-КАИ продлится до 8 июня 2020 года включительно.

Турнир молодых профессионалов «ТеМП» госкорпорации «Росатом»

04.06.2020

Успей зарегистрироваться до 30 июня 2020 года!

Итоги «Весенней капели 2020»

02.06.2020

СПО ИКТЗИ занял II место среди колледжей при вузе.

Успейте зарегистрироваться на олимпиаду по программированию!

02.06.2020

Предварительная электронная регистрация для участия в олимпиаде обязательна и будет доступна до 3 июня 2020 г.

Вакансии от партнеров Международного клуба работодателей

02.06.2020

Материал подготовлен отделом развития карьеры УОПАРК.

В Казани пройдёт вебинар по интеллектуальным транспортным системам

02.06.2020

Мероприятие состоится в преддверии международного онлайн-форума Kazan Digital Week — 2020.

Внимание, КАИсты!

01.06.2020

КНИТУ-КАИ продолжит осуществлять учебный процесс в дистанционном формате.