Дроны. Открытие мира небесных технологий

Большой акцент делается на разработку самолетов с вертикальным способом взлета и посадки (СВВП), и сегодня существует множество их типов. Многие из этих моделей представляют собой гибрид самолета и вертолета. СВВП, которые ближе к самолетам, чем к вертолетам, обычно имеют реактивные двигатели, импеллеры или небольшие пропеллеры.

Существует также особый вид беспилотного аппарата с жестким зонтообразным крылом, построенный с учетом использования эффекта Коанды. Эти устройства мало напоминают самолеты, но благодаря их принципам полета эти беспилотники смело можно отнести к категории самолетного типа.

Эффект Коанды – это физический процесс, названный в честь румынского ученого Анри Коанды, который открыл его в 1932 году. Ученым было обнаружено, что потоки жидкости или газа имеют тенденцию отклоняться в направлении изгиба поверхности тела и в определенных условиях «прилипать» к этой поверхности вместо продолжения движения в исходном направлении. Такое явление возникает, когда слой воздуха проходит через какое-либо узкое отверстие.

Беспилотные летательный аппарат, использующий эффект Коанды, состоит из вентилятора (или реактивного двигателя), размещенного над контуром в форме зонта. Вентилятор создает поток воздуха, проходящий через узкое сечение и «прилипающий» к криволинейной поверхности. Такое устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными вертолетами, особенно в городских, лесных и горных районах, где есть риск повреждения.

Беспилотник с гибким крылом

– дроны, относящиеся к аэродинамическому типу и отличающиеся своей недорогой и экономичной конструкцией. Вместо жестких крыльев используется гибкая (мягкая) конструкция, которая может быть выполнена из ткани, эластичного полимерного материала или упругого композитного материала, способного легко деформироваться. Этот класс беспилотника делится на моторизованные парапланы, дельтапланы и летательные аппараты с гибким крылом.

Беспилотный моторизованный параплан представляет собой аппарат, основанный на управляемом парашюте-крыле, который оснащен мототележкой для автономного разгона и самостоятельного полета. Крыло такого аппарата обычно имеет прямоугольную или эллиптическую форму. Оно может быть мягким, иметь жесткую структуру или быть надувным. Управление такими парапланами может представлять собой трудную задачу из-за неудобных навигационных датчиков и влияния погодных условий. Примером подобного устройства является экономичная модель LEAPP, разработанная в США.

Моторизированный беспилотный дельтаплан представляет собой аппарат с гибким дельтовидным крылом, состоящим из трех жестких направляющих, объединенных в передней части, чтобы образовать веерообразную форму с углом между трубами от 90 до 140 градусов. Тканевое покрытие, прочно натянутое между трубами, вместе с боковыми направляющими и задней кромкой образуют треугольную форму

Крыло присоединено к тележке, на которой размещены двигатель с толкающим или тянущим винтом и необходимое оборудование. Управление полетом обычно осуществляется с помощью аэродинамических элементов, деформации крыла или перемещения центра тяжести. Современные моторизированные дельтапланы могут достигать скорости от 25 до 130 километров в час, а максимальная высота полета может составлять 6 километров и выше.

По сравнению с другими видами беспилотных летательных аппаратов моторизированный дельтаплан выделяется своей простотой и надежностью конструкции, низкой стоимостью и компактностью в сложенном состоянии, а также требованием минимальной длины взлетно-посадочной площадки. Благодаря гибкому крылу вибрации от несущего винта не оказывают влияния на аэродинамику крыла.

Беспилотники с упруго деформируемыми крыльями

представляют собой аппараты, в которых крыло изготовлено из композитного материала с высокой эластичностью. Это позволяет сгибать крыло без риска потери его формы и обеспечивает отличную устойчивость при столкновении с землей или другими препятствиями.

Примером такого дрона является беспилотник Maverick, разработанный компанией Prioria Robotics. Гибкое и эластичное крыло Maverick имеет несколько преимуществ. Во-первых, его можно поместить в небольшой трубчатый контейнер диаметром всего 15 сантиметров. Во-вторых, такое крыло способно частично компенсировать воздействие порывов ветра, тем самым улучшая стабильность полета. Беспилотник Maverick оснащен камерой для фото– и видеосъемки и может быть запущен как вручную, так и с помощью специальной пневматической катапульты. После запуска из катапульты крылья Maverick разворачиваются.

Управление гибким крылом осуществляется при помощи небольших аэродинамических рулевых конструкций в хвостовой части аппарата вместо традиционных элеронов. Maverick имеет вес 1,16 килограмма, радиус действия до 5 километров и способен находиться в воздухе от 45 до 90 минут. Максимальная скорость полета составляет от 40 до 100 километров в час.