Tailsitter - возможная замена БЛА-конвертопланам?
11.04.2016Квадрокоптеры и дроны вертолетного типа не нуждаются во взлетно-посадочных полосах (ВПП). Они могут взлетать и садиться вертикально практически в любой заданной точке, причем с высокой точностью. Их основной недостаток - заметный проигрыш в энергоэффективности беспилотникам с фиксированным крылом “самолетного типа”. Последние, в большинстве своем, также далеки от совершенства - для взлета им требуется катапульта или довольно длинная ВПП, позволяющая набрать скорость.
Интересным решением являются конвертопланы - летательные аппараты, способные поворачивать винты (или крыло, двигатели, жалюзи) для того, чтобы менять вектор тяги из вертикального положения при взлете и посадке в горизонтальное при полете. Такие беспилотники сочетают в себе возможность вертикального взлета и зависания с энергоэффективностью БЛА самолетного типа. Однако, быть может, в ближайшем будущем популярность приобретут аппараты иного типа - так называемые “тейлситтеры”.
Идея такой конструкции не нова - в далеком 1944-м году в Германии был создан концепт истребителя вертикального взлета и посадки Focke-Wulf Triebflügel. Схожие аппараты вскоре появились у США (Convair XFY Pogo) и во Франции (SNECMA Coléoptère), однако не получили широкого распространения. Теперь, спустя 70 лет, идея может обрести новую жизнь, теперь уже в беспилотном варианте.
Компания Wingrta, созданная при Швейцарской высшей технической школе Цюриха, разработала одноименный БЛА вертикального взлета (на земле он удерживается за счет “ребер”, отходящих от крыльев и хвоста), а, оказавшись в воздухе, поворачивается горизонтально и летит как привычные многим дроны самолетного типа.
Заряда аккумуляторов хватает на час полета, за который БЛА пролетает порядка 60 км. В полете можно обойтись без оператора, дрон проследует по заранее размеченным точкам. Для автономной посадки используется расположенная в хвосте камера, замечающая специальный символ на земле.
Беспилотник способен нести различную полезную нагрузку - например, оборудование для инспекции железнодорожных линий или посевов. В грузовом модуле можно перевозить до 500 грамм, например медикаментов. Как ожидается, на рынке дрон появится в 2017 году.
Такие беспилотники не относятся к классу конвертопланов - в конструкции отсутствуют поворотные элементы, а потому их следует относить к классу дронов с фиксированным крылом. Новый вид БЛА получил название “tailsitter” (тейлситтер), буквально - “сидящий на хвосте”. Один из таких аппаратов представлен на видео (1:50-3:28).
В Китае разработкой дронов этого класса занимаются, например, в Проектно-конструкторском институте авиастроения в Ченгду. БЛА VD200 был представлен еще в 2013 году. Дрон приводят в движение пропеллеры, диаметр которых составляет 2 метра, размах крыльев - 4.6 метра, длина аппарата - 1,8 м, вес - 200 кг, полезная нагрузка - еще 20 кг. Предельная скорость аппарата составляет 260 км/ч, радиус действия - 150 км, время полета - до 3 часов. БЛА можно запустить с грузовика или корабля.
В США, компания MLB при поддержке DARPA разработала дрон-tailsitter V-BAT, способный оставаться в воздухе на протяжении 8 часов, перемещаясь со скоростью до 83 км/ч и высоте около 4.5 км. При необходимости беспилотник можно оснастить роботизированным манипулятором для выполнения несложных задач.
В 2015 году DARPA выделила компании Northrop Grumman $93 млн на продолжение амбициозного проекта - создание палубных дронов вертикального взлета, способных превратить практически любой корабль ВМС США в авианосец. Проект известен под названием TERN.
Вполне возможно, конструкция tailsitter окажется оптимальной для создания беспилотников ближайшего будущего. Технология сочетает в себе лучшие качества БЛА вертолетного и самолетного типов, не создает дополнительных сложностей при проектировании аппарата и позволяет выжать из батарей намного большую эффективность, чем можно добиться при использовании мультикоптера.
Источники:
