Парамеханический летательный аппарат
Студенческие инженерные соревнования по робототехнике
05 октября – 14 декабря 2010 года
1. Название проекта
« Парамеханический летательный аппарат»
2. Аннотация.
За последние сто лет роль транспорта в жизни общества стало очень значительной. Однако в связи с ростом транспортной системы, развивается комплекс проблем:
Экологическая проблема - увеличение выхлопных газов, уменьшение площади природных территорий для строительства дорог. Здесь можно наблюдать двойной эффект – увеличение выбросов углекислого газа + сокращение его переработки в кислород природными территориями..
Экономическая проблема – сегодня для транспортировки человека используется лег. Автомобиль весом 1,5-2 тонны или более рациональный автобус 15 тонн для 50-100 чел. Отсюда абсолютный показатель КПД для перемещения человека будет очень не высоким. Увеличение затрат на строительство дорог и их обслуживание.
Инфраструктурная проблема – увеличение количества дорог.
В сфере МЧС :
Мониторинг удалённых районов местности для обнаружения пожаров — сегодня мониториг осуществляется с помощью ветолётов, что что является экономичным.
И так же не позволяет производить мониторинг в опасных для человека зонах.
Тушение пожаров — сегодня не существет экономичных летательных аппаратов способных автоматизировано заниматься тушением пожаров
В данном проекте предлагается разработка воздушного транспорта, позволяет решить или уменьшить существующие проблемы. Он основан на принципах полёта параплана.
Параплан (от слов: ПАРАшют ПЛАНирующий) — безмоторный сверхлёгкий пилотируемый летательный аппарат, планер с мягким двухоболочковым крылом, которое надувается через воздухозаборники набегающим потоком воздуха. Параплан наиболее медленный из летательных аппаратов. Типичные скорости полёта относительно воздуха 20-70 км/ч. Он является одним из наиболее безопасных летательных аппаратов. Параплан прост в обучении и прощает многие ошибки пилота. Параплан является самым лёгким (5-7кг) и самым доступным (от 1000 евро) среди пилотируемых летательных аппаратов. Малый вес параплана обусловлен тем, что все его конструкционные элементы работают только на растяжение и соответственно изготовлены из тканевых материалов.
3. Информация о заявителе.
, 19 лет, студент 3 курса Радиотехнического факультета УрФУ, участник Студенческих инженерных соревнований по робототехнике «Проблемы и перспективы развития робототехники в 21 веке»(2009), участник «Иннопром_2010»
Почта: i. *****@***ru моб. телефон +
4. Современное состояние исследований и разработок в области реализации проекта. Новизна предлагаемого подхода по сравнению с известными.
На сегодняшний день развитие воздушного транспорта в основном связано с самолётостроением, что обусловлено потребительским спросом, наличием инфраструктуры, и большим промышленным комплексом для этого вида транспорта. Альтернативные разработки можно встретить в нескольких развитых странах.
· Летающий автомобиль (США)
http://www. *****/news/param/622/
Компания Terrafugia, основанная Массачусетским технологическим институтом, совершила тестовый полет первого в мире летающего автомобиля. Его продажи начнутся уже в 2010
Двухместный Terrafugia Transition, который формально отнесен к спортивным самолетам, представляет собой нечто среднее между автомобилем и самолетом на четырех колесах: «Я бы сказала, что мы создаем «дорожный самолет», — отметила операционный директор компании Анна Дитрих.
Аппарат превращается в самолет примерно за 30 секунд. В небе он способен развивать 185 км/ч и пролетать без дозаправки 724 км. По суше на полном баке Transistion одолеет лишь 105 км с максимальной скоростью примерно 130 км/ч.
Однако, как и следовало ожидать, для повсеместного использования аэромобиля есть множество препятствий. «Мы не собираемся создавать летающий автомобиль в том понимании, которое бытует среди большинства обывателей. Вероятно, такая система появится, но будет это не так скоро. Сегодня для этого совершенно нет инфраструктуры, кроме того, для управления таким устройством водительских прав мало — нужно быть пилотом», — заявил вице-президент компании Ричард Герш.
По его словам, Terrafugia Transition в Америке будет стоить $194 000. Еще примерно в $10 000 обойдется обучение: чтобы получить лицензию на полеты, соискателям придется «отлетать» с инструктором 20 часов.
На сегодняшней день поступило более 40 заказов, а после запуска аэромобиля в производство спрос на него наверняка вырастет. «В США на сегодня насчитывается около 6 000 аэропортов, среднее расстояние между ними около 20 миль, понятно, что все они не всегда загружены. Наша идея — использовать недозагруженные мощности».
· ЛЕТАЮЩИЙ АВТОМОБИЛЬ ИЗ РОССИИ «ЛАРК-4» - четырёхместный летательный аппарат личного пользования для каждого из нас
КРАТКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОМОБИЛЯ ЛАРК-4:
- Хранение в обычном автогараже; Взлёт и посадка на грунтовой площадке 27-30 м.; Сверхмалая скорость взлёта и посадки - 43 км/час; Диапазон скоростей полёта от 43 до 750 км/час; Тройное дублирование двигателя. Полёт на вспомогательных двигателях (при отключённом маршевом двигателе) со скоростями до 250 и 180 км/час; Расход дизельного топлива 10,9 кг на 100 км пути; Дальность полёта с 4-мя человеками на борту – 1510 км, с двумя – 3400 км.; Подстраховка действий пилота бортовым управляющим компьютером. Переход на автоматический полёт и посадку в критических ситуациях. Вспомогательная функция - движение в автомобильном режиме по шоссе, с приводом колёс от любого из 2-х вспомогательных двигателей, со скоростью до 65 км в час; подробнее на сайте http://rusaeromobile. *****/
Прототипа нет.
· Skycar Доктор Пол Моллер (США)
· Martin Jetpack (Новая Зеландия)
Разработчик — новозеландская частная компания Martin Aircraft. Движители — воздушные винты малого диаметра в кольцевых каналах, вращаемые двухтактным двигателем внутреннего сгорания. Впервые представлен 29 Июля 2008 года на EAA AirVenture Oshkosh, мероприятии, проводимом ассоциацией экспериментальной авиации в городе Ошкош, Висконсин. По классификации FAA аппарат относится к классу сверхлёгких (Ultralight) и не требует пилотской лицензии для выполнения полётов.
В отличие от других устройств типа «реактивный ранец» Martin Jetpack является первым, готовым к практическому применению. Разработка проекта заняла 27 лет. Летательный аппарат работает на бензине. По расчётам, Martin Jetpack может достигать скорости в 100 км/час, подниматься на высоту 2,5 км и держаться в воздухе на протяжении примерно получаса при полном баке. Компания Martin Aircraft планирует поставить аппараты на рынок. Стоимость 86 000$
Инф-я с сайта http://ru. wikipedia. org/wiki/Martin_Jetpack
Сайт производителя http://www. /
Другие проэкты :
- CityHawk, Израиль PALV, Голландия, Дж. Беккер SkyRider X2R, США AMV-211, США Skyblazer, США, Р. Хайнес Eagle, Израиль, Д. Метревели Chrysler VZ-6, США Roadable Aircraft International, США Transition, Terrafugia Inc, США Rotapower M200, США Аэрокар, США, Тейлор Аэроджип, США, Н. Джеранио
В данном проекте используются принципы, которые обеспечивают несколько преимуществ и раньше не использовались для создания механических летательных средства. Применение технологии параплана обеспечивает легкость машины, за счёт использования тканевых материалов, что так же даёт экономичность использования энергии. Одно из главных преимуществ отсутствие угрозы падения т. к. в случае отказа двигателей аппарат спустится на землю как на парашюте за счёт его купольной конструкции.
5. Сущность предлагаемой разработки.
Аппарат имеет пластмассовый каркас внутрь которого помещён купол построенный
по принципу параплана, сверху для нагнетания воздуха установлен двигатель, который нагнетает воздух в камеры купола. Затем через нижнюю часть воздух нагнетается в сам купол. Всё это обеспечивает подъёмную силу. Для горизонтально перемещения снаружи будут установлены 4 двигателя, с возможностью изменения направления потока. Полёт аппарата будет полностью автоматизирован, что добавляет безопасности использования.
В ходе соревнований будет исследована эффективность данной технологии, разработаны алгоритмы управления полётом. Изучение возможности использования солнечных батарей в качестве источника энергии.
Сфера применения данного является замена существующего грузового и общественного автотранспорта, для мониторинга удалённых районов местности, для спец. назначения в чрезвычайных ситуация, в опасных для человека зонах, в сельском хозяйстве для полива полей.
6. Организация работ.
Для работы будет организован поиск студентов по следующим направлениям:
· Электроника
· Конструирование
· Механика
7. Материалы
-ткань (дракпон нейлон) 1000р.
-каркас бальза 2000р.
-сервоприводы 500р.*8
-двигар.*6
-вентиляторы 200р.*6
- микроконтроллер + компоненты 1000р.
….
