ในด้านของเครื่องบินขึ้นและลงในแนวดิ่ง ความเป็นผู้นำที่ไม่มีปัญหานั้นเป็นของเฮลิคอปเตอร์ อย่างไรก็ตาม การค้นหายังคงดำเนินต่อไปสำหรับแผนงานทางเลือกที่อาจมีแนวโน้มที่แท้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งขณะนี้ผู้เชี่ยวชาญของรัสเซียกำลังศึกษาแนวคิดที่เรียกว่า ไซโคลเล็ตหรือไซโคลคอปเตอร์ ส่วนหนึ่งของโครงการ Cyclone ได้มีการสร้างและทดสอบเครื่องบินจำลองและเครื่องบินต้นแบบแล้ว และคาดว่าจะมีเครื่องบินขนาดใหญ่ขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้
บินขึ้นฟรี
ในปี 2560 มูลนิธิ Russian Foundation for Advanced Study (FPI) ได้เปิดตัวการแข่งขัน Free Takeoff หน้าที่ของเขาคือค้นหารูปแบบทางเลือกสำหรับเครื่องบินบินขึ้นแนวตั้ง/ระยะสั้นพิเศษที่สามารถแข่งขันกับเฮลิคอปเตอร์ได้ หนึ่งในแอปพลิเคชันสำหรับการแข่งขันถูกส่งโดย บริษัท "Flash-M" (Krasnoyarsk) ซึ่งรวมตัวแทนของกลุ่มสร้างสรรค์ "Arey" และสถาบันเทอร์โมฟิสิกส์สาขาไซบีเรียของ Russian Academy of Sciences (IT SB RAS)).
"Flash-M" เสนอข้อเสนอเพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่า ไซโคลเล็ต นักวิทยาศาสตร์ของ IT SB RAS ได้ทำงานเกี่ยวกับแนวคิดนี้มาเป็นเวลานานและดำเนินการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงทดลอง มีการรวบรวมข้อมูลจำนวนมากและแสดงตัวอย่างแบบตั้งโต๊ะของใบพัดแบบไซคลิก / ใบพัดไซโคลดัลที่มีแนวโน้มดี ข้อเสนอของ Flash-M สนใจ FPI และองค์กรนี้เองที่กลายเป็นผู้ชนะการแข่งขัน Free Takeoff
ในปี 2018 FPI ได้เปิดตัวโครงการ Cyclone ซึ่งในระหว่างนั้นได้มีการวางแผนที่จะทำงานต่อในธีม cyclolette ตลอดจนสร้างและทดสอบต้นแบบตัวแรก นอกจากนี้ ภายในกรอบของโครงการนี้ กำลังมีการศึกษาเกี่ยวกับการผลิต การใช้งาน และการทำงานของอุปกรณ์ขนาดมาตรฐานที่เหมาะสมต่อการใช้งานจริงต่อไป
ในเดือนกรกฎาคม 2020 "Flash-M" ได้ทำการทดสอบการบินครั้งแรกของอากาศยานไร้คนขับที่มีประสบการณ์ เครื่องมือที่มีน้ำหนัก 50 กก. ได้รับใบพัดแบบวงกลมดั้งเดิมสี่ใบ ความสามารถในการบินขึ้นและลงในแนวดิ่ง การบินระดับ และการซ้อมรบได้รับการยืนยันแล้ว นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถบางอย่างที่ไม่มีในเฮลิคอปเตอร์อีกด้วย หลังจากนั้นไม่นาน โดรนทดลองอีกตัวที่ชื่อว่า Cyclone 2020 ก็ถูกนำมาแสดงที่ฟอรั่ม Army 2020
แผนสำหรับอนาคต
ในเดือนเมษายนของปีนี้ได้มีการประกาศการเริ่มต้นของขั้นตอนการทำงานใหม่ ตอนนี้เป้าหมายของโครงการ Cyclone คือการสร้างเครื่องบินบังคับขนาดเต็มตัวเลือกที่มีน้ำหนักมากถึง 2 ตันโดยมีน้ำหนักบรรทุก 600 กก. "Cyclocar" ดังกล่าวมีกำหนดจะทดลองใช้ในปีหน้า ในระยะกลาง การผลิตจำนวนมากและการแนะนำเทคโนโลยีดังกล่าวในด้านต่างๆ อาจเริ่มต้นขึ้น
นักพัฒนา Cyclone วางแผนที่จะสร้างอุปกรณ์ทั้งหมดตามหลักการและเทคโนโลยีทั่วไป สัมภาระที่มีน้ำหนักไม่เกิน 20 กก. จะบรรทุกโดย UAV "Cyclodron" ขนาด 60 กก. สินค้าขนาดใหญ่รวมถึง ผู้โดยสารจะต้องบรรทุกไซโคลคาร์ขนาด 2 ตัน ในอนาคตอันไกลโพ้น ไซโคลแทรคหนักอาจปรากฏขึ้น ซึ่งมีน้ำหนักบินขึ้น 10 ตัน จะสามารถบรรทุกสินค้าได้มากถึง 4 ตัน
สันนิษฐานว่าไซโคลเล็ตชนิดใหม่จะนำไปใช้ในด้านการขนส่งสินค้าและการขนส่งผู้โดยสาร นอกจากนี้ ทหาร เจ้าหน้าที่กู้ภัย ฯลฯ อาจสนใจพวกเขาด้วย ในบางพื้นที่ที่มีข้อกำหนดพิเศษ เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถแทนที่เฮลิคอปเตอร์ได้ข้อดีของมันคือขนาดและน้ำหนักที่เล็กกว่า รวมถึงความคล่องแคล่วและความมั่นคงที่สูงขึ้น
เพื่อตอบสนองคำสั่งซื้ออุปกรณ์ มีการวางแผนที่จะสร้างโรงงานสร้างเครื่องบินใหม่ องค์กรพัฒนามีแผนธุรกิจอยู่แล้วและมีรายงานว่ามีนักลงทุนที่พร้อมจะนำไปปฏิบัติ
คุณสมบัติทางเทคนิค
ภายในกรอบของโครงการ Cyclone มีการศึกษาและทดสอบรูปแบบสากลของเครื่องบินจักรยาน ซึ่งจะถูกนำไปใช้ในโครงการที่วางแผนไว้ทั้งหมด รูปแบบนี้ยืมตัวเองไปสู่ความสามารถในการปรับขนาดอันเป็นผลมาจากการที่ "Cyclodron" แบบกะทัดรัดและ "Cyclotrac" แบบหนักจะมีความคล้ายคลึงกัน
โครงการที่เสนอนี้จัดทำขึ้นสำหรับการสร้างเครื่องบินที่มีใบพัดหมุนสี่ใบพัด ซึ่งวางคู่กันที่ด้านข้างของลำตัวเครื่องบินที่มีความคล่องตัว การออกแบบนำเสนอการใช้พลาสติกและวัสดุคอมโพสิตให้กว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งจะเพิ่มความสมบูรณ์แบบของน้ำหนัก
Cyclelets จะได้รับโรงไฟฟ้าไฮบริดหรือไฟฟ้าทั้งหมด ในทั้งสองกรณี การหมุนของใบพัดนั้นมาจากมอเตอร์ไฟฟ้า กำลังพัฒนาระบบควบคุมแบบ fly-by-wire ที่มีการทำงานอัตโนมัติสูงสุด เธอจะต้องทำงานอย่างอิสระอย่างสมบูรณ์หรือทำตามคำสั่งของนักบิน ขนถ่ายเขาออก
นวัตกรรมหลักของโครงการคือสิ่งที่เรียกว่า ผู้เสนอญัตติตามวัฏจักร อุปกรณ์นี้เป็นชุดใบมีดห้าใบที่มีความยาวจำกัด ติดตั้งระหว่างแผ่นดิสก์ด้านข้าง ใบมีดสามารถหมุนได้อย่างอิสระรอบแกนตามยาว กลไกพิเศษ - คล้ายกับแผ่นป้ายบนเฮลิคอปเตอร์ - กำหนดขั้นตอนทั่วไปและเป็นวัฏจักร
เมื่อใบพัดหมุน ใบพัดจะเคลื่อนที่เป็นวงกลม ในส่วนบนและส่วนล่าง กลไกการควบคุมจะเปิดให้เข้ามุม ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงการสร้างลิฟต์ ใช้หลักการที่คล้ายกันเพื่อสร้างแรงขับในแนวนอน การใช้ใบพัดสี่ใบพร้อมกันจะสร้างโอกาสที่เพียงพอสำหรับการบินในแนวตั้งและแนวนอน การซ้อมรบต่างๆ ฯลฯ
การออกแบบของผู้เสนอญัตติแบบวนรอบอาจมีขนาดต่างกัน ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความกว้าง 1.5 ม. จึงได้ทำการทดสอบที่ขาตั้งแล้ว อุปกรณ์ขับเคลื่อนขนาดนี้มีไว้สำหรับ Cyclocar ที่มีน้ำหนัก 2 ตัน ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสร้างแรงขับได้ 500 กก. ตามการคำนวณอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถเข้าถึงความเร็วสูงสุด 250 กม. / ชม. และบินได้ 500 กม. ความยาวและความกว้างของผลิตภัณฑ์จะอยู่ที่ระดับ 6 ม.
ประโยชน์และมุมมอง
ข้อได้เปรียบหลักของไซโคลปเตอร์ / ไซโคลคอปเตอร์เหนือเฮลิคอปเตอร์คือขนาดที่เล็กกว่าของยูนิตหลัก ด้วยตัวบ่งชี้แรงขับแบบเดียวกัน ใบพัดไซโคลดัลจึงมีขนาดเล็กกว่าใบพัดมาก ใบพัดของไซโคลเล็ตทำงานอย่างต่อเนื่องในตำแหน่งเดียว ไม่จำเป็นต้องเอียงทำให้สามารถสร้างแรงขับในแนวนอนโดยไม่ลดแนวตั้ง
เครื่องบินที่มีใบพัดไซโคลหลายตัวสามารถสร้างแรงขับในทิศทางต่างๆ และด้วยเหตุนี้ จึงทำการซ้อมรบต่างๆ ได้ รวมทั้ง ไม่สามารถเข้าถึงเฮลิคอปเตอร์ ด้วยการปรับปรุงระบบสำหรับการตั้งค่ามุมของใบมีด จึงสามารถขยายมุมพิทช์ที่อนุญาตในการบินได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต้องขอบคุณสิ่งนี้ ไซโคลเล็ตซึ่งแตกต่างจากเฮลิคอปเตอร์ มีความสามารถในการบินขึ้นจากพื้นผิวลาดเอียงและลงจอดบนพวกมัน
นักพัฒนาทราบความปลอดภัยของเครื่องบิน ใบพัดไซโคลิดนั้นง่ายต่อการติดตั้งยาม ตัวอย่างเช่นในนิทรรศการ "cyclodron" มีการใช้อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยดิสก์คู่กับจัมเปอร์ มีการวางใบพัดไว้ในอุปกรณ์นี้ Cyclocar ในภาพที่เผยแพร่ได้รับการปกป้องโดยกริด นอกจากนี้อุปกรณ์จะไม่ส่งเสียงดัง ในแง่นี้ อุปกรณ์ไม่ควรแตกต่างจากรถทั่วไป
อย่างไรก็ตาม โครงการเดิมมีข้อเสียบางประการซึ่งค่อนข้างยากที่จะกำจัดประการแรก นี่คือการขาดประสบการณ์ที่กว้างขวางในการพัฒนา ก่อสร้าง และใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว การวิจัยและพัฒนาโซลูชั่นใหม่จะใช้เวลาอย่างมาก และหลังจากนั้น cyclolettes จะสามารถวางใจได้ในที่ใดก็ได้ในการขนส่งสินค้า ในทางตรงกันข้าม เฮลิคอปเตอร์ได้รับการศึกษาและเชี่ยวชาญเป็นอย่างดี ซึ่งทำให้การพัฒนาและการใช้งานง่ายขึ้นในระดับหนึ่ง
ปัญหาของประสบการณ์นั้นรุนแรงขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าไซโคลเล็ตนั้นซับซ้อนในทางเทคนิคมากกว่าเฮลิคอปเตอร์ ดังนั้นในรูปแบบจาก "Flash-M" และ IT SB RAS จะใช้ใบพัดดั้งเดิมสี่ใบพร้อมกัน ความเรียบง่ายแต่ละคนไม่ได้มีความแตกต่างกัน และการใช้งานร่วมกันนำไปสู่ความจำเป็นในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรมใหม่ๆ ในด้านแหล่งจ่ายไฟและไดรฟ์ แอโรไดนามิก การควบคุม ฯลฯ
พายุไซโคลนขนาดกลางของโครงการ Cyclone ถือเป็นแบบจำลองขนาดใหญ่ที่สามารถทำหน้าที่เป็น "แท็กซี่ทางอากาศ" ได้ในอนาคต ความท้าทายใหม่ดังต่อไปนี้: ผู้พัฒนาและผู้ควบคุมจะต้องกำหนดกฎสำหรับการทำงานของเครื่องบินดังกล่าว แก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัย ฯลฯ ผู้เข้าร่วมโครงการได้รับการกล่าวถึงปัญหาเหล่านี้แล้ว
เทคโนโลยีเพื่ออนาคต?
ควรจำไว้ว่าโครงการ Cyclone จาก FPI, Flash-M และ IT SB RAS ไม่ใช่โครงการแรกในประเภทนี้ แนวคิดของการปั่นจักรยาน / ไซคลอปเตอร์ถูกเสนอเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา ในปี 1909 วิศวกรชาวรัสเซีย E. P. Sverchkov สร้าง "ออร์โธปเตอร์แบบมีล้อ" - เครื่องบินที่มี "ล้อพาย" สองล้อ ผลิตภัณฑ์ไม่ได้ถอดออกเนื่องจากการออกแบบที่ไม่สมบูรณ์แบบที่สุดและเนื่องจากขาดกำลังของเครื่องยนต์
ในอนาคต cyclolets ใหม่ได้รับการพัฒนาและสร้างขึ้นซ้ำแล้วซ้ำอีกในประเทศและต่างประเทศของเรา อย่างไรก็ตาม แม้แต่โครงการที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดก็ไม่ได้คืบหน้าไปกว่าการทดสอบการบินของแบบจำลอง ความซับซ้อนของแนวคิดและความไม่สมบูรณ์ของการออกแบบได้รับผลกระทบ นอกจากนี้ เครื่องบินที่ไม่ธรรมดาไม่สามารถแข่งขันกับเฮลิคอปเตอร์ที่คุ้นเคยอยู่แล้วได้
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา การปั่นจักรยานได้รับการจดจำอีกครั้ง วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและวัสดุที่ทันสมัยทำให้สามารถศึกษาและนำแนวคิดดังกล่าวไปใช้ในระดับใหม่ได้ ในประเทศของเรา งานดังกล่าวกำลังดำเนินการภายใต้กรอบของโครงการไซโคลน ซึ่งได้ผ่านขั้นตอนการจำลองแล้ว และกำลังใกล้เข้าสู่การทดสอบยานยนต์แบบบรรจุคน/ไร้คนขับขนาดเต็ม ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจะสามารถรับมือกับความท้าทายทั้งหมดในอนาคตอันใกล้นี้ได้หรือไม่ เที่ยวบินแรกของ Cyclocar จะเกิดขึ้นในปีหน้า