В Институте теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН прошла встреча ученых, представителей производителей беспилотных летательных аппаратов и организаторов научно-производственных центров. Мероприятие состоялось в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг-2023».
Специалисты из институтов Сибирского отделения РАН обсудили исследования в области беспилотников, в частности, представители Института теплофизики СО РАН презентовали свое изобретение – циклолёт.
Как рассказал «Бумерангу» Игорь Ким, советник директора по прикладной деятельности ИТ СО РАН, разработку делали в Красноярском филиале института, по заказу Фонда перспективных исследований. У проекта много соисполнителей, в частности, систему управления разработала команда «АВАКС-ГеоСервис», изготавливающая беспилотники и системы управления. Мы воспользовались случаем и узнали подробности о новом летательном аппарате.
– Игорь Спартакович, объясните простым людям, что такое циклолёт, чем он отличается от обычных беспилотников?
– Циклокоптер или циклолёт – это летательный аппарат, в котором для создания тяги и подъёмной силы используются вращающиеся циклические движители, напоминающие гребное колесо. У циклолёта есть множество тех же преимуществ, что и у вертолёта и коптера. Например, возможность вертикального взлёта, зависания в воздухе, но, по сравнению с вертолётом, он умеет зависать с тангажом (проще говоря, под углом). Если любой коптер или вертолёт наклоняется, он сразу, соответственно законам аэродинамики, начинает движение, а этот может висеть неподвижно.
Наш аппарат способен причаливать к вертикальным стенкам. Поэтому основное его применение мы видим в спасании людей с высоток, что в мире пока не реализовано. Кроме того, он менее шумный, в сравнении с традиционными коптерами, это достигается за счет меньшей линейной скорости движения лопастей.
Идея циклических движителей появилась еще в начале XX века, но сложность управления и отсутствие соответствующих конструкционных материалов не позволили ее реализовать. Сейчас из материалов появились легкие карбоны, пенопласты и пр., из систем обработки информации – миниатюрные компьютерные системы, которые позволяют управлять такими вещами. Человек, конечно, может управлять этой машиной, так называемое директорное управление, которое сейчас распространено повсюду, даже на «Боингах». Все определяет автопилот. И хотя система очень сложная, создания циклолётов во всем мире идет интенсивно.
Одно из достижений ИТ – мы первые в мире подняли циклолёт в аэродромных условиях. Это произошло в 2020 году. До нас все летали в тепличных условиях, ангарах, где нет возмущения атмосферы, порывов ветра и т. д. Кроме того, 60-килограммовый аппарат с грузом наши также подняли в воздух первыми. Ребята из Красноярского филиала – хорошие расчетчики, рассчитали аэродинамику, как это все работает, и позже – прочность аппарата на новых материалах.
– Какова скорость его полета?
– Он достаточно медленный, без дополнительного толкающего движителя будет летать где-то 170 км в час. Но на такие скорости мы пока не выходили.
– Неужели никто не заинтересован в уникальной разработке?
– Поскольку институт сам не может производить такие аппараты, пришлось искать партнера. Наш партнер в данный момент ООО «Аэромакс», структура из АФК «Система», они выпускают беспилотники как вертолётного типа, так и самолётного. По разработанному ТЗ дальше мы должны были сделать 2400-киллограмовую машину, условно говоря – циклокар. Основная проблема, как и во всей нашей авиации, – отсутствие подходящих двигателей. Кто-то из умных конструкторов прошлого века сказал: летательный аппарат – система для полёта двигателя. Нет двигателя – нет никаких летательных аппаратов. Только планёры. И воздушные шары.
Проблема в том, что заказчик не хотел делать циклолёты на двигателях внутреннего сгорания, и сразу же возникло множество других проблем: системы накопления очень слабенькие, на аккумуляторах далеко не улетишь, электродвигателей специальных авиационных подходящего размера нет, они только на стадии разработки и т. д. Но все обещают прорыв в накопителях энергии, возможно, что в ближайшее время это произойдёт и решит наши проблемы. В общем, всё упирается в силовые установки, накопители энергии, системы управления и так далее. Авиация – штука непростая, очень много всяких требований.
– Когда ученые работают над какой-то проблемой, зачастую параллельно совершаются еще какие-то открытия. Здесь такого не было?
– Наоборот, мы применили тот огромный опыт, который был накоплен до этого в области расчётов и моделирования, от процессов в ТВЭЛах до процессов в больших печах для ГРЭС. И этот опыт позволил нам все просчитать, и определить те параметры, в которые система должна уложиться, чтобы он полетел. Но, правда, без наших соисполнителей мы бы его не сделали, и особую роль здесь сыграл «АВАКС-ГеоСервис».
Подводя итоги беседы, хочу сказать: показать возможность полёта этой системы и научить ее летать – это «две большие разницы». У циклолёта есть будущее, главное – научить его летать.
Елизавета Владова
Обратная связь