В статье выделены принципиальные недостатки такого летательного аппарата, как вертолет, и предложено их решение.
Рассмотрено возможное применение данной концепции в робототехнических системах и комплексах.
Описанный подход не претендует на однозначность и точность, а цель статьи – поделиться с читателями GT технической идеей.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Самолет — машина или устройство для полета в атмосфере или космическом пространстве.На данный момент классификация летательных аппаратов имеет огромное разнообразие типов и типов летательных аппаратов, среди этого многообразия можно выделить один из активно используемых типов летательных аппаратов – вертолет. Выделим принципиальные недостатки вертолета как класса:
- сложность загрузки грузов и крупного оборудования из-за узкого грузового отсека,
- посадка возможна только при отсутствии бокового крена из-за узкого фюзеляжа и одной зоны, омываемой несущим винтом.
1).
Рисунок 1 — Вертолет Ми-26 в трех проекциях
Ширина грузовой кабины вертолета 320 см, для сравнения ширина БТР-70 280 см, соответственно между каждым бортом транспортера и стенкой грузовой кабины вертолета остается пространство 20 см.
см, что является негативным фактором при загрузке оборудования таких габаритов (рис.
2, справа).
Рисунок 2 (слева) иллюстрирует сложность процесса погрузки с помощью вилочного погрузчика.
Наличие этого фактора вызывает неудобства при использовании вертолетов в гражданских грузоперевозках и имеет решающее значение при использовании таких самолетов в чрезвычайных ситуациях и военных действиях.
Рисунок 2 – Процесс погрузки вилочным погрузчиком (слева), погрузка БТР-70 (справа)
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Квадрокоптер представляет собой летательный аппарат с четырьмя несущими винтами, вращающимися по диагонали в противоположных направлениях.Такое расположение несущих винтов позволяет создать самолет с фюзеляжем более широким, чем у вертолетов (рис.
3), а наличие четырех несущих винтов обеспечит четыре зоны стреловидности, что позволит осуществлять посадку и взлет с боковым креном.
Рисунок 3 – Блок-схема конструкции квадрокоптера и вертолета
При использовании этой схемы такие компоненты, как топливная система, система управления, радиолокационная система, электрика, размещаются в верхней части фюзеляжа в специальной бронекапсуле (рис.
4).
Такое расположение компонентов позволяет разместить люки грузовой кабины и грузовые аппарели в любой из 5 сторон фюзеляжа (рис.
5): с четырех сторон и снизу (вертикальный загрузочный люк).
Рисунок 4 – Расположение бронекапсулы 
Рисунок 5 – Размещение грузовых люков
НЕДОСТАТКИ РЕШЕНИЯ
Рассмотренный подход имеет следующие недостатки:- уязвимость роторных двигателей,
- небольшой объем топливного бака из-за его расположения в верхней части фюзеляжа.
- размещение несущих винтов в специальных мотогондолах и бронелистах, прикрывающих двигатели (рис.
7)
- размещение топливных баков на внешней стороне фюзеляжа самолета.
Рисунок 7 – Размещение роторов
ПРИМЕНЕНИЕ КОНЦЕПЦИИ В РОБОТОТЕХНИКЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) – самолет без экипажа на борту, реализованный с помощью робототехники.Реализация грузового квадрокоптера в качестве БПЛА целесообразна:
- в роботизированных комплексах, например, в составе роботизированной транспортно-логистической системы (полностью автоматический процесс хранения и транспортировки грузов);
- как самостоятельная система, для использования в условиях повышенной опасности для жизни летчика (чрезвычайные ситуации, боевые действия);
- как самостоятельная система для решения задач, требующих большого количества самолетов и высокой степени оперативности (боевые действия, грузоперевозки, скорая медицинская помощь).
Централизованное управление с человеком-оператором (коммуникация один на один) .
Структура системы управления:
- человек-оператор,
- удаленный терминал,
- Самолет с бортовой интеллектуальной системой обработки информации.
является динамической экспертной системой.
Централизованное управление с центра управления (связь «один ко многим»).
Структура системы управления:
- человек-оператор,
- удаленный терминал,
- один или группа самолетов с бортовой интеллектуальной системой управления.
выполняет функции диспетчера.
Бортовая система управления управляет самолетом в автоматическом режиме.
При таком подходе многие самолеты смогут находиться под контролем эксплуатанта.
Децентрализованное управление (коммуникация «многие ко многим»).
Структура системы управления:
- источники запросов (человек, техническая система),
- группа самолетов с бортовой интеллектуальной системой управления.
Группа самолетов обрабатывает данные запроса и выполняет обслуживание на основе приоритетов запросов и относительного положения самолета и источников запросов.
В этом подходе используются принципы группового управления роботами: опрос (с определением главного узла или базовой станции), кольцевая сеть с токенным доступом или частный случай кольцевой сети — шинная сеть.
Теги: #Научно-популярные #Транспорт #Робототехника #Мультикоптеры #авиация #квадрокоптеры
-
Загрузка Мандривы…
19 Oct, 24 -
Молниеносный Json В Ruby On Rails
19 Oct, 24 -
Вопросы Майклу Видениусу (Mysql)
19 Oct, 24 -
Открытие Api Для Приема P2P-Переводов
19 Oct, 24
