Na području zrakoplova s okomitim polijetanjem i slijetanjem neprikosnoveno vodstvo pripada helikopterima. Međutim, nastavlja se potraga za alternativnim shemama koje bi mogle imati stvarne izglede. Konkretno, upravo sada ruski stručnjaci proučavaju koncept tzv. ciklolet ili ciklokopter. U sklopu programa Cyclone, već su stvoreni i testirani klupski modeli i prototip zrakoplova, a očekuje se da će se zrakoplov u punoj veličini pojaviti u bliskoj budućnosti.
Besplatno uzlijetanje
Ruska zaklada za napredne studije (FPI) pokrenula je 2017. natječaj Free Takeoff. Njegov je zadatak bio pronaći alternativne sheme za okomite / ultrakratke zrakoplove koji bi se mogli natjecati s helikopterom. Jednu od prijava na natječaj podnijela je tvrtka "Flash-M" (Krasnojarsk), koja je ujedinila predstavnike kreativne grupe "Arey" i Instituta za termofiziku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti (IT SB RAS).
"Flash-M" je došao s prijedlogom za stvaranje tzv. ciklolet. Znanstvenici IT SB RAS -a dugo su radili na ovom konceptu i provodili teorijska i eksperimentalna istraživanja. Prikupljena je velika količina podataka i demonstriran je uzorak obećavajućeg cikličnog pogona / cikloidnog propelera. Prijedlog Flash-M zainteresirao je FPI, a upravo je ta organizacija postala pobjednik besplatnog polijetanja.
FPI je 2018. pokrenuo projekt Cyclone, tijekom kojeg je planirano nastaviti rad na temi ciklolete, kao i izgraditi i testirati prve prototipove. Također, u okviru ovog projekta proučavaju se pitanja daljnje proizvodnje, implementacije i rada opreme pune veličine prikladne za stvarnu uporabu.
U srpnju 2020. "Flash-M" je proveo prva letačka ispitivanja iskusnog bespilotnog letjelice. Aparat mase 50 kg dobio je četiri originalna ciklična propelera. Potvrđene su njegove sposobnosti za okomito polijetanje i slijetanje, ravni let i manevre. Osim toga, demonstrirali su neke sposobnosti koje nisu dostupne helikopterima. Ubrzo nakon toga na forumu Army 2020 prikazan je još jedan eksperimentalni dron pod nazivom Cyclone 2020.
Planovi za budućnost
U travnju ove godine najavljen je početak nove faze rada. Sada je cilj projekta Cyclone stvoriti zrakoplov s ljudskom posadom u punoj veličini, težine do 2 tone, nosivosti 600 kg. Planirano je da se takav "Cyclocar" sudi sljedeće godine. U srednjoročnom razdoblju može početi masovna proizvodnja i uvođenje takve tehnologije u različita područja.
Programeri ciklona planiraju stvoriti čitavu liniju opreme temeljenu na zajedničkim načelima i tehnologijama. Teret težine do 20 kg prevozit će bespilotna letjelica "Cyclodron" od 60 kg. Veći tereti, uklj. putnici će morati prevoziti ciklokar od 2 tone. U dalekoj budućnosti mogao bi se pojaviti teški Cyclotrack koji će uz uzletnu težinu od 10 tona moći nositi do 4 tone tereta.
Pretpostavlja se da će nove vrste cikloleta naći primjenu u području prijevoza tereta i putnika. Također, vojska, spasioci itd. Mogu biti zainteresirani za njih. U nekim područjima s posebnim zahtjevima takva tehnologija može zamijeniti helikoptere. Njegove prednosti smatraju se manjim dimenzijama i težinom, kao i većom okretnošću i stabilnošću.
Kako bi ispunili narudžbe za opremu, planira se stvaranje nove tvornice za izgradnju zrakoplova. Razvojna organizacija već ima poslovni plan, a izvještava se da postoje ulagači koji su spremni osigurati njegovu provedbu.
Tehničke značajke
U okviru programa Cyclone proučava se i testira univerzalna shema biciklističkog zrakoplova, koja će se zatim koristiti u svim planiranim projektima. Ova shema podložna je skalabilnosti, zbog čega će kompaktni "Cyclodron" i teški "Cyclotrac" biti međusobno slični.
Predložena shema predviđa izgradnju zrakoplova s četiri ciklična propelera, smještena u parovima na bočnim stranama pojednostavljenog trupa. Dizajn predlaže najširu moguću uporabu plastike i kompozitnih materijala, što će povećati savršenstvo težine.
Bicikli će dobiti hibridnu ili potpuno električnu elektranu. U oba slučaja rotaciju propelera osiguravaju elektromotori. Razvija se upravljački sustav fly-by-wire s maksimalnom automatizacijom. Morat će raditi potpuno samostalno ili slijediti naredbe pilota, istovarajući ga.
Glavna inovacija projekta je tzv. ciklički pokretač. Ovaj uređaj je set od pet oštrica ograničene duljine, instaliranih između bočnih diskova. Lopatice imaju mogućnost slobodnog okretanja oko uzdužne osi; poseban mehanizam - sličan okretnoj ploči na helikopteru - postavlja njihov zajednički i ciklički korak.
Kad se elisa okreće, lopatice se kreću kružnom putanjom. U svojim gornjim i donjim dijelovima upravljački mehanizam izlaže ih napadnom kutu, što osigurava stvaranje uzgona. Sličan princip koristi se za stvaranje vodoravnog potiska. Istodobna uporaba četiri takva propelera pruža velike mogućnosti za okomiti i vodoravni let, razne manevre itd.
Dizajn cikličnog pokretača može biti različitih veličina. Tako je na štandu već testiran proizvod promjera i širine 1,5 m. Pogonski uređaj ove veličine namijenjen je za Cyclocar mase 2 tone. To znači da jedan takav uređaj stvara potisak od 500 kg. Prema izračunima, takav će uređaj moći postići brzine do 250 km / h i preletjeti 500 km. Duljina i širina proizvoda bit će na razini od 6 m.
Prednosti i perspektive
Glavna prednost ciklooptera / ciklokoptera u odnosu na helikopter je manja veličina ključnih jedinica. S istim pokazateljima potiska, cikloidni propeler je mnogo manji od propelera. Propeler cikloleta stalno radi u jednom položaju; odsutnost potrebe za naginjanjem omogućuje stvaranje vodoravnog potiska bez smanjenja vertikale.
Zrakoplov s nekoliko cikloidnih propelera sposoban je stvarati potisak u različitim smjerovima i zbog toga izvođenjem različitih manevara, uklj. nedostupan helikopteru. Poboljšanjem sustava za postavljanje kuta lopatica moguće je proširiti dopuštene kutove nagiba u letu. Konkretno, zahvaljujući tome, ciklolet, za razliku od helikoptera, sposoban je poletjeti s nagnutih površina i sletjeti na njih.
Programeri primjećuju sigurnost zrakoplova. Cikloidne propelere lako je opremiti štitnicima. Na primjer, na izložbi "ciklodron" korišten je uređaj koji se sastoji od para diskova s kratkospojnicima između njih. Unutar ovog uređaja postavljen je propeler. Ciklokar na objavljenim slikama zaštićen je rešetkom. Osim toga, uređaj neće biti bučan: u tom pogledu ne bi se trebao razlikovati od običnog automobila.
Međutim, izvorna shema ima određene nedostatke, kojih se prilično teško riješiti. Prije svega, to je nedostatak opsežnog iskustva u razvoju, izgradnji i radu takve opreme. Istraživanje i razvoj novih rješenja oduzet će puno vremena, a tek nakon toga ciklolete će moći računati na bilo koje mjesto u prijevozu tereta. Nasuprot tome, helikopteri su već dobro proučeni i svladani, što u određenoj mjeri pojednostavljuje i razvoj i rad.
Problem iskustva pogoršava činjenica da je ciklolet tehnički složeniji od helikoptera. Dakle, u shemi iz "Flash-M" i IT SB RAS-a koriste se četiri izvorna propelera odjednom. Svaki od njih ne odlikuje se jednostavnošću, a njihova kombinirana uporaba dovodi do potrebe rješavanja novih inženjerskih problema u području napajanja i pogona, aerodinamike, upravljanja itd.
Ciklona srednje veličine programa Cyclone smatra se masovnim modelom sposobnim u budućnosti preuzeti ulogu „zračnog taksija“. Iz toga slijedi novi izazov: programeri i regulatori morat će odrediti pravila za rad takvih zrakoplova, riješiti sigurnosna pitanja itd. Rečeno je da se sudionici projekta već bave tim pitanjima.
Tehnologija za budućnost?
Valja podsjetiti da projekt Ciklona iz FPI-a, Flash-M-a i IT SB RAS-a nije prvi takve vrste. Ideja o biciklizmu / ciklopteru predložena je početkom prošlog stoljeća. Godine 1909. ruski inženjer E. P. Sverčkov je izgradio "ortopter na kotačima" - zrakoplov s dva "kotača s lopaticama". Proizvod nije uzletio zbog ne najsavršenijeg dizajna i zbog nedostatka snage motora.
U budućnosti su se novi cikloleti više puta razvijali i gradili u našoj zemlji i inozemstvu. Međutim, čak ni najuspješniji projekti nisu napredovali osim letačkih ispitivanja modela - utjecali su na složenost koncepta i nesavršenost dizajna. Osim toga, neobični zrakoplovi nisu se mogli natjecati s već poznatim helikopterima.
Posljednjih desetljeća biciklizam se ponovno sjeća. Suvremene znanstvene metode, tehnologije i materijali omogućuju proučavanje i provedbu takvog koncepta na novoj razini. U našoj zemlji se takvi radovi izvode u okviru projekta Ciklona koji je već prošao fazu makete i približava se testiranju vozila pune veličine bez posade. Hoće li se znanstvenici i inženjeri uspjeti nositi sa svim izazovima koji slijede, postat će jasno u bliskoj budućnosti. Prvi let Cyclocara održat će se sljedeće godine.
