|
История проблемы
Сейчас в США, Японии, Европе и в других
странах, ведутся интенсивные разработки микро и мини летательных аппаратов. Эти
аппараты базируются на самолетной, вертолетной схеме и с машущими крыльями. В
последнее время все большее внимание среди разработчиков уделяется аппаратам с
машущими крыльями.
Но эти аппараты имеют очень низкую
экономичность и не могут взлетать вертикально и зависать на
месте.
Основной причиной того, что
до настоящего времени не удается создать экономичный аппарат с вертикальным
взлетом и зависанием на месте, является использование классической стационарной
аэромеханики.
При выполнении заказов на авиационную технику сложилась практика, что у
заказчиков вызывает доверие не тот исполнитель, который много
исследовал (и много знает высоких технологий), а тот, который показывает макеты
летательных аппаратов (которые плохо летают, но этот исполнитель обещает
получить в будущем высокие характеристики). В результате этой практики, каждый год в мире создаются
сотни летающих и не летающих образцов, которые не показывают
улучшение их характеристик.
Моя ставка в
разработке аппарата делается на наши знания нелинейной колебательной
аэродинамики, разработку аппарата на основе единой колебательной системы и
применения адаптивных систем управления
[12,
6, 3 ]. Для подготовки к
созданию аппаратов на такой основе потрачено около 35 лет. Вместо того, чтобы
создавать 35 лет ненужные аппараты на основе слепого подражания птицам, не
понимая их физики полета, что делается до сих пор во всем мире, я использую
знания сотен ученых, сделавших вклад в исследование колебаний в жидкости,
механику полета и плавания животных, в колебательную механику и системы
управления, в бионику и энергетику вихрей.
Мы беремся разработать и построить
микро или мини летательный аппарат намного экономичнее и
маневреннее существующих моделей, в т.ч. с вертикальным взлетом и зависанием на месте.
|
Микро
и мини летательный аппарат
с колеблющимися крыльями.
Э тот
аппарат создает
подъемную силу и тягу
с помощью колеблющийся рабочих элементов (KNOW-HOW).
Преимущества по сравнению с традиционными микро
и мини летательными аппаратами:
- Вертикальный взлет, опускание и висение на месте;
- Снижение аэродинамического сопротивления;
- Больше подъемная сила;
Меньше мощность двигателя;
Лучше управляемость при малых скоростях;
Безопасность (соприкосновение с крылом безопасно, не надо защитное ограждение);
Резко улучшается привлекательность аппарата.
Естественно, что
создание первого образца такого
микро и мини летательными аппарата будет стоить
намного больше чем серийного. Эта работа имеет коммерческий смысл: новый тип
мотодельтаплана может завоевать рынок намного больший, чем имеют обычные
мотодельтапланы. Мы ищем инвестора и коммерческого партнера. Если Вы готовы к
такому развитию взаимоотношений, то мы готовы создать мотодельтаплан нового
типа.
|
Мы ищем инвестора для создания нового типа сверх эффективных летательных
аппаратов.
Мы можем разработать и изготовить первые действующие образцы летательных
аппаратов различного назначения. Готовых образцов мы не имеем. Мы имеем большой
теоретический, экспериментальный и практический опыт разработки и изготовления
действующих образцов техники, использующей колебания.
Проблемы и перспективы MAV с машущими крыльями.
Сейчас все больше уделяется внимание
созданию MAV с машущими крыльями. В тоже время не создан
высокоэкономичный и маневренный MAV с машущими крыльями. Причин этих неудач
несколько:
1. Не разработаны
теория и общие принципы конструирования этих аппаратов. При создании этих
аппаратов делается «слепое» копирование птиц и насекомых.
2.Остается малоизученной механика индуцирования
подъемной силы и тяги. Сейчас используется режим квазистационарной
колебательной аэродинамика, которая дает малоэкономичные MAV. Используются
численные расчеты на основе уравнений Навье-Стокса. Но
эти работы до сих пор не имеют атласов (банков данных) аэродинамических
характеристик колеблющихся крыльев. Кроме этого уравнения Навье-Стокса
являются не адекватной математической моделью аэромеханики колеблющегося тела.
При экспериментальных исследованиях изучаются отдельные стороны явления, но не
вся картина в целом.
3. MAV конструируется
как механизм, работающий на принципах обычной стационарной механики. Из-за
этой ошибки MAV имеет низкую экономическую эффективность и высокий уровень
вредных колебаний и вибраций.
4. Крылья MAV
копируют с самолета или крыльев насекомых и птиц. Учеными и конструкторами
не понимаются внутренние функции крыльев насекомых и перьев птиц. Одной из
внутренних функций является передача механической энергии и согласование ее с
аэродинамической нагрузкой крыла (а также обеспечения оптимальной траектории
движения элементов крыла).
5. Не замечается
необходимость иметь между приводом колебаний и крылом специальные передающие и
согласующие элементы. Из-за этого MAV имеет низкую энергетическую
эффективность, имеет высоких уровень вредных колебаний и вибрации.
6. Нет систем
управления адекватных специфике двигательно-движительного комплекса MAV.
7. Источники энергии,
двигатели, колебательные приводы мало пригодны для MAV с машущими крыльями.
MAV может
иметь намного лучшие энергетические и маневренные характеристики, чем могут
иметь MAV типа самолета или вертолета. Для создания высоко эффективного MAV необходимо
сделать следующее:
1. Исследовать и
конструировать MAV на основе единой колебательной системы.
2. Для получения
подъемной силы использовать режимы нелинейной колебательной аэродинамики. Например,
эффект обнаруженный Р.И. Виноградовым, - при определенных режимах колебания
увеличение в несколько раз эффективной аэродинамической площади движителя
(машущего крыла). Использование этих режимов может позволить получать подъемную
силу и силу тяги в несколько раз большую, чем может дать режим
квазистационарной колебательной аэродинамики. Это в свою очередь приведет к
уменьшению необходимой мощности двигателя и уменьшению размеров и веса всех
элементов MAV.
3. Использовать
волновое обтекание неподвижных частей MAV для снижения аэродинамического
сопротивления или получения дополнительной подъемной силы и силы тяги. Волновое
обтекание есть эффект Jukovski-Knoller-Betz
. Волновое обтекание есть возмущения течения от машущего крыла. На
образование волнового обтекания не требуется дополнительная энергия.
4. Надо делать
специальную компьютерную систему адаптивного оптимального управления
двигательно-движительным комплексом MAV. Эта система должна автоматически управлять
параметрами двигательно-движительного комплекса MAV для выполнения поставленной
задачи: максимальный коэффициент полезного действия или минимальный уровень
акустических шумов, или другая.
5. Колебательный
привод, передающие элементы и крыло необходимо конструировать как единую
механическую систему. Возможно сочетание в одном элементе нескольких
функций (двигатель, передающий элемент, крыло).
MAV с машущими крыльями могут
иметь очень большие коммерческие возможности, в том числе помочь создать малые
и большие высокоэффективные летательные аппараты нового типа. Для создания MAV целесообразна
международная кооперация фирм и отдельных ученых со специализацией работ.
| 
