Президент РАН Александр Сергеев на днях представил президенту РФ Владимиру Путину летательный аппарат нового типа – циклодрон. Этот беспилотный аппарат относится к классу циклокоптеров, или циклолетов, потому что подъемная сила в нем создается колесами типа пароходных.
«Принцип движения фактически подсмотрен у старых колесных пароходов, – рассказал Владимиру Путину президент РАН. – Современные средства автоматизации и непрерывного мониторинга за положением лопастей, наклонов позволяет таким образом управлять этой системой, что если есть четыре таких колеса, то можно программировать, осуществлять любые движения: вертикальный взлет, посадка на наклонную стенку, подлет к зданию и так далее».
Как отметил Александр Сергеев, принцип движения циклодрона был предложен больше ста лет назад знаменитым русским инженером Евгением Сверчковым. Но тогда реализовать его идею было невозможно. Потому что для синхронного управления четырьмя воздушными колесами нужна автоматика, которой сто лет назад не было. Теперь, благодаря развитию авиационной вычислительной техники и систем управления циклодрон сумел взлететь.
Аппарат пока весит около 60 килограммов, питается от аккумулятора и несет полезную нагрузку в 10 килограммов. Он разработан в Институте теплофизики Сибирского отделения Российской академии наук при поддержке Фонда перспективных исследований.
Колеса циклодрона (циклоидные пропеллеры) расположены симметрично. На ободах каждого колеса закреплены лопасти, установленные под небольшим углом к направлению вращения. Механизм пропеллера позволяет выставлять эти лопасти под разными углами, благодаря чему пропеллер может не только создавать тягу в любом направлении в плоскости вращения, но и быстро менять направление тяги. Для управления полетом все четыре движителя необходимо контролировать синхронно.
Угол установки лопасти меняется в течение одного оборота колеса. Если необходимо лететь вверх, то сверху колеса лопасть устанавливают для создания тяги к оси вращения, а внизу колеса – от нее. В одной фазе вращения пропеллера эти лопасти создают положительную тягу при одном угле установки, а по другую сторону пропеллера, при противоположном угле установки – отрицательную. Так что лопасти вверху и внизу могут создавать тягу в едином направлении.
Благодаря быстрому управлению тягой аппарат получается очень ловким, поскольку четыре независимых вектора тяги позволяют выполнять сложные маневры. Особенно ярко это проявляется при посадке. На испытаниях циклодрон успешно садился не только на горизонтальные, но и причаливал к наклонным и даже вертикальным поверхностям, чего не могут позволить себе вертолеты.
На основе циклодрона Институт теплофизики планирует разработать циклокар – аналог создаваемых на Западе и в других странах аэротакси с циклическими пропеллерами. По словам главы РАН, машина должна подняться в воздух в 2023 году. Она будет пилотируемой, а взлетный вес достигнет двух тонн, что достаточно для пассажирских перевозок.