Flygplan med dina egna händer. Personligt flygplan: Jetpacks Gå till rea Humant hemflygplan

Taktisk miniatyrdrönare HUGINN X1. Sky-Watch Labs, i samarbete med det danska tekniska universitetet, utvecklar för närvarande MUNINN VX1 UAV UAV med partiell statlig finansiering genom Innovationsfonden. MUNINN VX1 UAV kan lyfta och landa vertikalt i trånga och trånga utrymmen, flyga horisontellt i hög hastighet, täcka långa avstånd och snabbt nå föremål eller områden av intresse

Blir världen av mini- och mikro-UAV överbefolkad? Hur är landskapet där? Kommer det att finnas ett darwinistiskt urval som låter de bästa leva och utvecklas tillsammans med vetenskapliga framsteg?

Under de senaste åren har små UAV (både mini och mikro) blivit ett populärt övervakningsverktyg inom försvars- och säkerhetsindustrin, och de ständigt föränderliga tekniska framstegen verkar ge en ljus framtid för denna teknik. Särskild uppmärksamhet ägnas åt den ytterligare förbättringen av dessa system för militära operationer i stadsmiljöer, i många länder i världen bedrivs kontinuerligt forsknings- och utvecklingsarbete i denna riktning.

Men i dagens operativa utrymme sprids dessa teknologier även bland terrorist- och upprorsgrupper som vill använda UAV:er för att leverera smutsiga bomber, vilket tvingar myndigheterna att förbättra säkerheten för sina egna system, samt att fundamentalt ändra taktik och metoder för att bekämpa UAV:er.

Landningen i april 2015 av ett litet vertikalt start- och landningsfordon med spår av radioaktivt material på taket av den japanska premiärministerns residens i Tokyo är bevis på en förstärkning av denna trend, och det tvingade mer avancerade militära styrkor att tänka på hur man bäst använder dessa tekniker i förhållande till offensiva och försvarsoperationer.

Mini UAV

Israel fortsätter att upprätthålla en stark marknadsposition genom intensiv utveckling av små UAV, främst beroende på att den israeliska armén ständigt bedriver terrorismbekämpning och insatser mot uppror som en del av en större inre säkerhetsoperation i tätorter.

Enligt Malat General Manager för Israel Aerospace Industries (IAI) Baruch Bonen, bevittnar UAV-marknaden en "stadig" tillväxt i antalet små UAV (både mikro och mini), särskilt som miniatyrisering av storleken och massan av sensorutrustning minskar kraven på flygplanens nyttolast. Dessutom tror han att denna trend också beror på att användningen av små plattformar minskar sannolikheten för att de identifieras och hamnar i fiendens händer.

IAI Malat-familjen av små flygplan inkluderar BIRD-EYE 400 mini-UAV, designad för insamling av underrättelser för lägre nivåer; mikro-UAV MOSQUITO med en miniatyrvideokamera för urban verksamhet; och GHOST-rotorcraft mini-UAV, utplacerbar från två ryggsäckar, även designad för stadsoperationer och "tyst" spaning och övervakning.

Men förutom de traditionella tillverkarna av mindre UAV i Europa, Israel och USA har det nu dykt upp ett antal företag i Asien-Stillahavsområdet som erbjuder sina avancerade lösningar till världsmarknaden.

Med en lång erfarenhet av att framgångsrikt utveckla större plattformar beslutade det indiska företaget Asteria Aerospace att påbörja utvecklingen av sin första A400 mini-UAV tidigare i år. A400-plattformen är en 4 kg quadcopter designad för spaningsuppdrag i tätorter. Enhetens operativa hastighet är 25 km/h, den kan utföra sina uppgifter i 40 minuter inom synfält med en maximal räckvidd på 4 km.

Asteria Aerospace-företaget rapporterade att A400 i slutet av 2015 borde gå till väpnade styrkor och brottsbekämpande myndigheter för utvärdering.

I Europa har den polska krigsmaterielinspektionen utfärdat en begäran om förslag på mini-UAV-system som en del av en bredare strategi för att öka robotiseringsnivån för de polska väpnade styrkorna.

Det polska försvarsministeriet planerar att köpa in 12 stora taktiska UAV under beteckningen ORLIK, men rustningsinspektionen vill också köpa in 15 WIZJER mini-UAV för urbana operationer och spanings- och övervakningsuppgifter bakom fiendens linjer. Dessutom kommer det polska försvarsministeriet utan tvekan att köpa mindre mikro-UAV.

Det polska försvarsministeriet har redan ett antal FlyEye UAV från WB Electronics, samt cirka 45 ORBITER mini UAV från Aeronautics, som levererades 2005-2009. Dessa system med elmotorer kan utföra spanings- och observationsoperationer i sikte med ett praktiskt tak på 600 meter, maxhastighet 70 knop, flygtid 4 timmar och en nyttolast på 1,5 kg.

Enligt villkoren i RFP kommer vart och ett av de 15 WIZJER minisystemen att bestå av tre flygplan med tillhörande markkontroll- och logistikstationer, inklusive reservdelar. Försvarsministeriet begärde en mini-UAV med en maximal räckvidd på 30 km, utformad för spaning, övervakning och spaning på kompani- och bataljonsnivå. Utfärdandet av kontraktet förväntas ske 2016 och själva flygplanen kommer att levereras 2022.

De föredragna alternativen som lämnats in till tävlingen inkluderar en uppgraderad version av FlyEye mini-UAV från WB Electronics, såväl som ett gemensamt förslag av E-310 UAV UAV från Pitradwar och Eurotech.

FlyEye är handlanserad från "slutna utrymmen" i stadsområden; den har ett unikt fallskärmsretursystem, med vilket enheten går ner inom en radie av 10 meter från den utsedda landningsplatsen.

Instrumentklustret är installerat i botten av flygkroppen för att optimera sensorns synfält; FlyEye kan bära två kameror i ett instrumentkluster. Själva enheten, som har anti-icing och antispin-system, styrs med hjälp av en lätt markkontrollstation LGCS (Light Ground Control Station), medan data och visuell information från instrumentenheten överförs till videoterminalen i realtid.

Själva enheten kan flyga direkt till målpunkten längs en förutbestämd rutt och kan spärra över det intressanta området. LGCS-stationen låter dig styra maskinen även in manuellt läge.

Den digitala datalänken ger också möjligheten att överföra måldata till mortelbrandledningssystem eller stridskontrollsystem för att utföra efterföljande brand- eller andra stridsuppdrag. Kommunikationssystemet ombord fungerar i NATO:s frekvensband 4,4-5,0 GHz. Enligt WB Electronics drivs FlyEye UAV av två personer, propellern drivs av en "tyst" elmotor som drivs av ett litiumpolymerbatteri.

Längden på denna mini-UAV är 1,9 meter, vingspannet är 3,6 meter och den maximala startvikten är 11 kg. Enhetens flyghastighet är 50-170 km/h, den kan flyga på höjder upp till 4 km för en maximal räckvidd på 50 km, den maximala flyglängden är tre timmar.

Enligt Eurotech kan E-310 UAV bära optoelektronisk utrustning eller syntetisk bländarradar, såväl som annan "specialiserad övervakningsutrustning." Den har "hög rörlighet och minskade driftskostnader", enheten kan ta upp till 20 kg utrustning ombord, medan den maximala flygtiden når 12 timmar. Det maximala praktiska taket för E-310 är 5 km, den kan nå hastigheter på 160 km/h och har en maximal räckvidd på 150 km. Enheten lanseras också med hjälp av en pneumatisk installation och går tillbaka med fallskärm, eller landar på traditionellt sätt på skid- eller hjulställ. Eurotech förklarar att E-310 transporteras ombord på en "liten bil" eller på en trailer.

SKYLARK ILE mini-UAV från Elbit Systems deltog i striderna, valdes ut av den israeliska armén som ett obemannat flygplanskomplex på bataljonsnivå och levererades även till mer än 20 kunder från olika länder. Soldater från en enhet utrustad med SKYLARK I-LE UAV tillbringade en vecka i Negev-öknen och lärde sig hur man använder SKYLARK-systemet (bilden)

Mikro UAV

Obemannade luftfarkoster av mikroklass är också mycket användbara under operationer i stadsmiljöer. Militären vill ha små, handlanserade system som kan övervaka byggnader, slutna utrymmen och riktade områden. Liknande små system, som PD-100 BLACK HORNET UAV från Prox Dynamics, har redan använts i Afghanistan, även om operatörer har kritiserat det för bristande tillförlitlighet när de arbetar under svåra vindförhållanden och i kraftigt damm.

Detta speciella "personliga spaningssystem" är faktiskt ett "nanoklass" VTOL-flygplan som drivs av en praktiskt taget tyst elektrisk motor. Med en propellerdiameter på endast 120 mm bär BLACK HORNET en kamera som väger 18 gram, utvecklar en hastighet på 5 m/s och har en flygtid på upp till 25 minuter. Enheten med en fjärrstyrd optisk övervakningsstation på en skivspelare kan arbeta i siktlinje från operatören upp till 1,5 km, den kan flyga längs förprogrammerade rutter, samt sväva på plats.

Men nuvarande trender indikerar med största sannolikhet att för spaningsuppgifter, vanligtvis utförda före en stridsoperation, väljer militären lite större mikro-UAV.

InstantEye UAV tillverkad av Physical Science Incorporated (PSI) är för närvarande i tjänst med icke namngivna specialenheter från Nato-länder och drogkontrollteam som arbetar i Sydamerika. Detta flygplan har också antagits av det amerikanska försvarsdepartementet och levererades nyligen till den brittiska armén för testning. Den här handstartaren väger mindre än 400 gram, och tillverkaren hävdar en startklar tid på bara 30 sekunder. Den maximala flygtiden är 30 minuter, InstantEye har en maximal räckvidd på 1 km och kan bära en mängd olika sensorer.

Denna UAV, som under flygningen imiterar hökfjärils rörelser (en typ av fjäril), kan styras i "manuellt" läge, samtidigt som den utvecklar en hastighet på upp till 90 km / h. InstantEye styrs från en markstation; dess övervaknings- och spaningskit består av en front-, sido- och bottenkamera som ger navigering, spårning och målbeteckning. Visuella spaningsmöjligheter kan förbättras genom att installera en högupplöst GoPro-kamera eller en infraröd kamera som kan generera en bild skapad av en inbyggd infraröd LED-belysning som kan lysa upp marken från en höjd av 90 meter.

Men utöver den befintliga användningen för hemlig övervakning och spaning baktill kommer detta flygplan snart att få ett massförstörelsevapenspaningssensorpaket som svar på eventuella terrorismbekämpningsoperationer i stadsområden. Dessutom, för att möta behoven hos Natos specialstyrkor, kan den utrustas med reläutrustning för att överföra röst- och röstdata.

Ett annat system som är mycket populärt bland specialstyrkor är SKYRANGER unmanned aerial system (UAC) från Aeryon Labs, som för närvarande är internationell marknad främjas av Datron World Communications. Enligt Aeryon Labs vd Dave Kroetch är deras LHC ett kostnadseffektivt alternativ till andra situationsinformationssystem i realtid. Han förklarade: "VTOL-system och kräver inga extra utrustning starta och återvända. De styrs av en operatör och därför kan andra medlemmar i gruppen fokusera på andra uppgifter, det vill säga att LHC blir ett medel för att öka stridseffektiviteten. Realtidsvideo kan överföras till kommandocentralen och till andra enheter i nätverket."

Företaget visade nyligen upp sin nya Aeryon HDZoom30-bildenhet för sin SKYRANGER, som Croatch säger ger "oöverträffad flygspaningskapacitet som är avgörande för framgången för operationen. Vi får ett UAV-system med stabil och pålitlig flygprestanda som kan stanna i luften i upp till 50 minuter och som har en pålitlig digital videoström i realtid.”

Samtidigt studerar Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) teknik som skulle hjälpa mini-UAV och mikro-UAV att flyga genom högstörande miljöer, oavsett direkt kontroll mänskligt och utan beroende av navigering med GPS-koordinater. I början av detta år lanserades officiellt FLA-programmet (Fast Lightweight Autonomy), som möjliggör studier av biomimetisk information om fåglars och flygande insekters manövreringsförmåga. Även om DARPA använder ett litet fordon med sex rotorer som bara väger 750 gram som testplattform, kommer programmet fortfarande att fokusera på att utveckla algoritmer och mjukvara som kan integreras i små UAV:er av alla slag.

”Avdelningen hoppas att den utvecklade programvara, kommer att tillåta UAV:er att operera i ett antal utrymmen till vilka tillgång vanligtvis var förbjuden, ett levande exempel på detta är interiören. Små UAV:er har till exempel visat sig användbara vid spaning på nära håll av utplacerade patruller, men de kan dock inte ge information om situationen i byggnaden, som ofta är det kritiska ögonblicket för hela operationen, säger DARPA-representanten. förklarade.

Programmet syftar till att uppnå följande egenskaper: drift i hastigheter upp till 70 km/h, räckvidd 1 km, drifttid 10 minuter, drift utan att förlita sig på kommunikation eller GPS, datoreffekt 20 watt.

Inledande demonstrationer är planerade till början av 2016 i form av "slalomtester på utomhus”, varefter de under 2017 testas i lokalerna.

IAI:s toppmoderna, tillgängliga mini-UAV BIRD-EYE-650 tillhandahåller videodata i realtid dag och natt för urbana operationer och spaning bakom fiendens linjer

När det gäller utvecklingen av sensorer och system ombord är den generella trenden att hela tiden minska storleken på sensorerna. På Aero India 2015 visade Controp Precision Technologies sin optiska övervakningsstation Micro-STAMP (stabiliserad miniatyrnyttolast). Stationen som väger mindre än 300 gram, som inkluderar en CCD-kamera för dagtid, en okyld värmekamera och en laserpekare, är designad för installation på en mini-UAV.

Den stabiliserade stationen designades för att utföra spaningsuppdrag på djupet och har olika funktioner, inklusive övervakning, tröghetsspårning, positionshållning, positionsankomst, skanning/flygfotografering och pilotfönsterläge.

Stationen på 10 cm x 8 cm, speciellt härdad för hårda landningar, kan installeras i nosen eller under flygkroppen. dagkameraär baserad på CMOS-teknik (Complementary Metal-Oxide Semi-conductor) och värmekameran arbetar i området 8-14 nm. Enligt Controp har stationen redan testats i den israeliska armén, dessutom planeras det under 2016 att utveckla en större version som väger 600 gram.

En soldat från den amerikanska armén förbereder InstantEye II mikro-UAV för övervakning på andra sidan kullen under en kombinerad vapenövning i Fort Benning i maj 2015.

Kampen mot små UAV

En av de viktigaste fördelarna med att använda mini- och mikro-UAV är att de kan utföra spaningsuppdrag samtidigt som de förblir oupptäckta, de kan inte upptäckas av luftvärnsradar och markbaserade radarprogrammerade för att fånga större flygplan.

Men efter användningen av små UAV:er av militanter av olika övertygelse under militära operationer i Israel och Libyen, har militären och industrin nu tagit upp detta hot och har börjat utveckla specialteknologi som kommer att identifiera, spåra och neutralisera mini- och mikro-UAV.

På Paris Air Show 2015 visade Controp Precision Technologies upp sin Tornado, en lätt, snabbskannande värmekamera som kan upptäcka och spåra mini-UAV på låg höjd som flyger från olika hastigheter. Matrisen, som arbetar i mitten av IR-området av spektrumet, ger en cirkulär vy av alla 360 °, den kan bestämma minsta förändring i rymden, i samband med flygningar av små UAV:er, både flygplan och helikoptersystem. En vice vd för företaget förklarade: "Drones blir allt vanligare, de representerar nya hot mot personlig säkerhet. De flesta radarbaserade luftvärnssystem kan inte upptäcka hotet från små drönare som flyger under 300 meter. Tornado panorerar ett mycket stort område med hög hastighet, med hjälp av sofistikerade algoritmer för att upptäcka mycket små förändringar i miljön. Tornado testades nyligen för sin förmåga att upptäcka och spåra även de minsta, lågtflygande drönarna."

Det rapporteras att systemet är kapabelt att upptäcka små UAV:er på avstånd "från flera hundra meter" till "tiotals kilometer", men det är värt att notera att, med tanke på det allmänna operationskonceptet, som tillhandahåller användning av plattformar av denna klass i stadsmiljöer kommer sådana möjligheter helt enkelt att vara outtagna.

Tornado värmebildsystem kan användas som en fristående enhet eller integreras i olika luftförsvarssystem. Inbyggd i den automatiskt system hörbar och visuell varning för att meddela operatören om intrång i flygförbudszonen. Men för att neutralisera hotet måste detta system sända en signal antingen till det elektroniska motåtgärdssystemet eller till vapensystemet.

En liknande lösning erbjuds för närvarande av ett konsortium av brittiska företag (Blighter Systems, Chess Dynamics och Enterprise Control Systems), som har utvecklat ett UAV-övervaknings- och RF-störningssystem.

Ett brittiskt konsortium tillkännagav nyligen utvecklingen av ett system för att bekämpa små UAV, kallat Anti-UAV Defence System (AUDS). Blighter Surveillance Systems, Chess Dynamics och Enterprise Control Systems (ECS) har samarbetat specifikt för att gemensamt utveckla detta anti-drönarsystem.

Mark Redford, verkställande direktör för Blighter Surveillance Systems, förklarade i en intervju att AUDS-systemet fungerar i tre steg: detektering, spårning och lokalisering. Blighters A400 Series Air Security Radar används för UAV-detektering, Chess Dynamics Hawkeye Long Range Surveillance System för eskort, och slutligen fungerar ECS:s Directional RF Jammer som en neutraliserande komponent.

Representanter för företagen sa att AUDS-systemet är direkt designat för att hantera små flygplan och drönare av helikoptertyp, som quadrocoptrar, och till och med namngav några liknande system som du helt enkelt kan köpa i en butik.

Redford sa att systemet har fördelar jämfört med liknande system eftersom det inkluderar verkliga testade komponenter, som radarn som redan är i tjänst med flera arméer i form av markbaserad övervakningsradar, som fungerar där i mycket bullriga miljöer.

Omfattande försök med AUDS-systemet har genomförts i Frankrike och Storbritannien, enligt Dave Morris, chef för affärsutveckling på ECS. Systemet testades mot flera flygplan i realistiska scenarier; Hittills har totalt 80 timmars testning och 150 sorteringar genomförts.

Det franska försvarsministeriet genomförde tester i mars 2015, medan British Defence Science and Technology Laboratory genomförde dem i början av maj. AUDS-systemet distribueras för närvarande till USA där det kommer att demonstreras för flera potentiella amerikanska och kanadensiska operatörer. Det är också planerat att genomföra tester i ett av länderna i Asien-Stillahavsområdet.

Under testningen visade systemet förmågan att upptäcka, spåra och neutralisera mål på så lite som 15 sekunder. Neutraliseringsräckvidden är 2,5 km med en nästan omedelbar effekt på målet.

En nyckelfunktion i systemet är RF-sändarens förmåga att ställa in specifika datakanaler med exakt den exponeringsnivå som krävs. Till exempel kan en störsändare användas för att störa GPS-signalen som tas emot av UAV:en, eller radiostyrnings- och hanteringskanalen. Det finns också potential att introducera en "avlyssnings"-kapacitet i systemet, vilket gör att AUDS-operatören "praktiskt taget" kan ta över kontrollen över UAV. Störsändarens uppgift är inte bara att "slå ner" enheten, den kan helt enkelt användas för att störa UAV:s funktion för att tvinga dess operatör att dra tillbaka sin enhet från zonen.

Företagsrepresentanter erkände att det svåraste problemet för AUDS-systemet kan vara kampen mot lågflygande UAV i stadsområden, eftersom det i det här fallet finns en stor mängd störningar och ett stort antal reflekterande ytor. Att lösa detta problem kommer att vara målet för ytterligare utveckling.

Även om systemet är mycket automatiserat på ett antal sätt, särskilt detektering och spårning, är mänskligt engagemang nyckeln till driften av AUDS. Det slutliga beslutet om att neutralisera målet eller inte, och i vilken utsträckning, vilar helt på operatören.

Tekniken för radarn är lånad från markbaserade övervakningsradarer i tjänst hos den brittiska armén och även Sydkorea där de övervakar den demilitariserade zonen med Nordkorea.

FM Doppler-radarn fungerar i elektroniskt avsökningsläge och ger 180° azimut och 10° eller 20° höjdtäckning, beroende på konfiguration. Den fungerar i Ku-bandet och har en maximal räckvidd på 8 km, kan bestämma den effektiva reflektionsarean upp till 0,01 m2. Samtidigt kan systemet fånga flera mål för spårning.

Hawkeye övervaknings- och söksystem från Chess Dynamics är installerat i en enhet med en radiofrekvensljuddämpare och består av en optoelektronisk kamera med hög upplösning och en kyld mellanvågsvärmekamera. Den första har ett horisontellt synfält från 0,22° till 58°, och värmekameran från 0,6° till 36°. Systemet använder en Vision4ce digital tracker för att tillhandahålla kontinuerlig azimutspårning. Systemet kan kontinuerligt panorera i azimut och luta från -20° till 60° med en hastighet av 30° per sekund, spåra mål på ett avstånd av cirka 4 km.

Multi-band RF jammer från ECS har tre inbyggda riktade antenner som bildar en 20° bred stråle. Företaget har skaffat sig omfattande erfarenhet av utveckling av teknik för att bekämpa improviserade sprängladdningar. Detta berättades av en företagsrepresentant och noterade att flera av dess system var utplacerade av koalitionsstyrkor i Irak och Afghanistan. Han tillade att ECS känner till sårbarheten hos dataöverföringskanaler och hur man använder den.

Hjärtat i AUDS-systemet är operatörens kontrollstation, genom vilken alla systemkomponenter kan styras. Den innehåller en spårningsskärm, en huvudkontrollskärm och en videoinspelningsskärm.

För att utöka övervakningsområdet kan dessa system kopplas samman, vare sig det är flera fullfjädrade AUDS-system eller ett nätverk av radarer kopplade till en "övervaknings- och söksystem/ljuddämpare". AUDS-systemet kan också potentiellt vara en del av ett större luftförsvarssystem, även om företagen inte har för avsikt att utveckla denna riktning ännu.

VD:n för Enterprise Control Systems kommenterade: "Nästan varje dag förekommer drönarincidenter och säkerhetsöverträdelser. I sin tur kan AUDS-systemet ta bort den ökade rädslan i militären, regeringen och kommersiella strukturer som är förknippade med små UAV.

"Medan UAV har många positiva användningsområden, förväntas de i allt högre grad användas för skurkiga syften. De kan bära kameror

Under de senaste hundra åren har mänskligheten kommit med många av de mest olika flygplanen. Vi såg både flygplan och helikoptrar, propellerdrivna och jetdrivna flygplan, kapabla att lyfta från land och hav, lyfta och landa med startkörning och vertikalt. Vi såg flygplan olika former- utan flygkropp, utan svans och vingar, med variabel geometri, i form av en skiva, cylinder eller kon. Vi såg ovanliga hybrider - flygande bilar och motorcyklar, flygbåtar och till och med ubåtar, flygande packar och en hybrid av ett flygplan med ett rymdskepp. Tyvärr är det helt enkelt omöjligt att ge en översikt över alla ovanliga flygplan, så vi kommer att försöka berätta om de mest ovanliga och verkligen unika.

Flygplan på solpaneler

Kan ett flygplan flyga utan bränsle och nästan på obestämd tid? Kanske och modern teknik låter dig bygga sådana flygplan.

Bilden visar flygplanet "Solar Impulse" ("Solar Impulse"), byggt 2014 i Schweiz. För att lätta på vikten är flygplanet tillverkat av kompositmaterial, medan dess massa är 2300 kg med ett vingspann på 72 meter. Flygplanet är utrustat med solpaneler placerade på vingarna och kraftfulla batterier som kan lagra energi under dagen och upprätthålla flygningen på natten. Under 2015-2016 gjorde flygplanet en jorden runt-flygning, medan flygningen på den längsta sträckan från Japan till Hawaiiöarna tog mer än fyra dagar.

Solar Impulse är ett bemannat flygplan, så det kan fortfarande inte flyga särskilt länge. Obemannade flygplan av liknande design har inte sådana restriktioner. Tillbaka 2010 kunde Zephyrs soldrivna obemannade flygplan stanna i luften i två veckor och flyga på en höjd av mer än 20 kilometer. Denna framgång ledde till utvecklingen av ännu mer ambitiösa projekt inom olika länder inklusive i Ryssland. Sådana flygplan, potentiellt kapabla att tillbringa månader och till och med år i luften, kommer att kunna utföra många av de uppgifter som för närvarande tilldelas satelliter - att observera vädret, bedriva forskning, tillhandahålla kommunikation och trådlöst internet i avlägsna områden.

Tester av den ryska UAV på solbatterier "Owl"

muskelflugor

Sedan urminnes tider har människan tänkt på att flyga som fåglar. Det fanns myter där människor, fästa sina vingar, steg upp i luften. Sant, i praktiken slutade alla sådana försök utan framgång eller helt enkelt tragiskt. Men även efter att en person bemästrat att flyga med hjälp av flygplan med kraftfulla motorer, fortsatte folk att undra - men ändå, kan en person flyga bara med hjälp av sin muskelstyrka, med flygplan utan motorer? Det fanns tvivel om detta, eftersom de största flygande fåglarna har en vikt på endast 15-20 kg.

Men entusiaster tog upp lösningen på detta problem och nådde fortfarande framgång. Med hjälp av de lättaste materialen var det möjligt att skapa en muskelbil som bara vägde 30 kg. För första gången gjordes en tillräckligt lång framgångsrik flygning på ett sådant flygplan 1979 av cyklisten Brian Allen, som flög över Engelska kanalen på den. Han tillryggalade en sträcka på 35 km på 2 timmar och 49 minuter.

Flyg över Engelska kanalen

1988 beslutade entusiaster att gå ännu längre och i verkligheten reproducera den antika grekiska myten om Daedalus och Ikaros. Enligt myten flydde den begåvade uppfinnaren Daedalus från Kreta, från den onde härskaren Minos, gjorde vingar åt sig själv och flög genom luften från ön till Grekland. En muskelbil byggdes vid Massachusetts Institute of Technology, och den grekiske cyklisten, grekiske cykelmästaren Kanellos Kanellopoulos flög. Trots skeptikernas tvivel var flygningen framgångsrik, Canellos tillryggalade 116 km på mindre än 4 timmar och nådde en hastighet på cirka 30 km / h. Det är sant att under landningsinflygningen bröt en vindpust vingen och muskelplanet föll i vattnet nära stranden. Den här flygningen är fortfarande rekord.

Musculolet "Dedalus"

Video - flygningen av "Dedalus":

Flygplan med ångmotor

Och här är ytterligare ett exempel som visar att om många misslyckas efter många försök, betyder det inte att det är omöjligt. Industrin började använda ångmaskinen redan på 1700-talet och samtidigt gjordes de första försöken att anpassa den för fordon. Dök upp, och i början av 1800-talet - ånglok. Redan från början av 1800-talet gjordes försök i olika länder att bygga ett flygplan med ångmaskin. Men ingenting fungerade, ångplanen lämnade knappt marken och föll och flög inte mer än femtio meter.

Bröderna Wright byggde det första planet som faktiskt kunde flyga med en lättviktsmotor. inre förbränning som arbetade med fotogen. Efter det fanns en övertygelse om att det var omöjligt att bygga ett ångdrivet flygplan alls, eftersom det var för tungt. Utöver själva motorn behövdes faktiskt en panna, en ugn, bränsletillförsel och även vatten.

Men 1933 motbevisade bröderna Bessler från USA denna tro genom att bygga ett ångdrivet flygplan som flög ganska framgångsrikt.

Airspeed 2000 - ångdrivna flygplan

Dessutom hade detta flygplan till och med vissa fördelar jämfört med konventionella, till exempel minskade inte motoreffekten med höjden, flygplanet var mer pålitligt och lätt att underhålla, motorn var mycket tyst. Men den lägre effektiviteten och flygräckvidden ledde till att ångflygplanet förblev byggt i ett enda exemplar.

Video - Besslerov ångplan:

Hybridflygplan, helikopter och luftskepp

Airlander 10 är ett unikt flygplan byggt 2012 i Storbritannien, som kombinerar egenskaperna hos tre huvudtyper samtidigt flygplan- flygplan, helikopter och luftskepp.

Det enorma hybridluftskeppet har en längd på 92 m (det största flygplanet i världen) och en nyttolast på 10 ton. Kroppen fylld med helium skapar lyft och sparar bränsle för att hålla enheten i luften. 4 motorer tillåter hastigheter upp till 150 km/h. Och i luften kan detta flygplan vara upp till tre veckor kontinuerligt.

Video - Airlander 10:

Ornithoptrar

Ballonger, flygplan, helikoptrar, raketer - nästan alla konstgjorda flygplan har inga analoger i naturen. Alla flygande levande varelser, från insekter till fåglar till fladdermöss, flyger för att de slår med vingarna. Det är inte förvånande att människor, om än av intresse, började försöka reproducera principen om flykt, som dominerar i naturen. Flygplan av denna typ började kallas svänghjul eller ornithoptrar.

Konstigt nog visade det sig att skapa ornitoptrar var mycket svårare än flygplan och helikoptrar. Hittills är alla ornithoptrar obemannade och har en relativt liten storlek.

Här är en video med några ornithoptrar.

Fågelliknande ornithoptrar:

Tung ornithopter som väger cirka 30 kg, skapad av ryska uppfinnare:

Mannen strävar okontrollerat upp i luften. Kollektivtrafik- flygplan och helikoptrar - människor är inte längre nöjda ...

Alla vill äga sina egna flygplan, vilket gör att de inte kan vara bundna till flygschemat och inte stå sysslolösa i timmar i trafikstockningar.

Så fordon kan bli en Flike-trikopter.

Flike: lyfter från marken.

Ungerska uppfinnare på Bay Zoltan Nonprofit Ltd, ett drönar- och flygplansföretag, har äntligen avslöjat den första fungerande prototypen av sin tricopter. Det innovativa flygplanet heter Flike. Än så länge kan trikoptern inte göra så mycket, men början är inspirerande.

Ett flygplan som drivs av en V8-bensinmotor.

Enheten drivs av en V8-bensinmotor. Bränsletillförseln räcker, vid nuvarande förbrukningsnivå, för 15-20 minuters flygning.

Men medan Flike inte kan göra en fullfjädrad flygning. I de senaste testerna kunde trikoptern lyftas upp i luften och lyftas från marken med 5 meter.

Samtidigt svävade transporten helt enkelt över marken. Ett team av ingenjörer från Bay Zoltan Nonprofit Ltd har ännu inte bestämt sig för att genomföra en horisontell flygning, eftersom enheten är under utveckling.

Flike: vertikal start och landning.

Utvecklarna lovar att slutföra arbetet med den första funktionella Flike-modellen 2016. Fram till dess är det planerat att överföra fordon från en bensinmotor till en elektrisk som drivs av batterier.

Det förväntas att detta kommer att göra Flike inte så mycket renare som mer ekonomiskt och säkrare. Trikoptern är designad för endast en pilot.

Tyvärr är ingenting känt om hastigheten på dess rörelse. Transport har förmågan att utföra vertikal start och landning.

Människor har drömt om att flyga som fåglar i århundraden. Vågar av alla slag och status försökte skapa enheter för att flyga efter behag. Alla fungerade inte... och inte alla piloter överlevde. För att framgångsrikt ta till luften och sväva i den, var uppfinnarna tvungna att hitta en balans mellan vikt, energi och aerodynamik på egen erfarenhet. Här är tio av de mest otroliga försöken att uppfinna personliga vingar.

Även om försöken att lyfta går tillbaka århundraden, anses George Cayley vara den första personen som analyserar den tekniska sidan av flygfrågan. Genom att prova olika modeller, designade Cayley fastvingade enheter och kom fram till att flygning kräver lyft, framdrivning (framåt) och kontroll. I början av artonhundratalet arbetade Cayley med olika segelflygplan och lade till vingar och roder som var konkava i små vinklar. Han insåg också att hans flygplan behövde en motor, men kunde inte bygga en. Utan denna komponent flög Cayleys enhet bara ett par hundra meter (nästan tvåhundra meter) och föll. Richard Branson skapade en kopia av Cayleys apparat 2003.

Helene Alberti (1931)

En före detta operasångerska och burleskdansös, Madame Helene Alberti var också en pionjär inom flygdräkten. Hon trodde så starkt på den "grekiska kosmiska rörelselagen" att hon hade för avsikt att öppna en flygskola efter att ha lyckats visa sin kostym. Rymdrörelsen var tänkt att baseras på principerna formulerade av Arthur Noyes. Alberti konstaterade att människors nerver är motorer, och viljestyrka är deras tändningsnyckel. Om du viftar med dina vingar fram och tillbaka kommer den kosmiska rörelsen att ge dig flykt. När Alberti första gången testade denna teori utanför Boston 1929, blåste vinden och förvandlade den till en trasig leksak. Hon tog hjälp av en man från Concord, New Hampire, för att förbättra designen av sin kostym, och försökte igen ... men plöjde marken med näsan. Allt detta filmades på video, förresten.

Clem Son (1935)

En grupp våghalsar inklusive Clem Sohn (ovan) experimenterade på 1930-talet med vingdräkter gjorda av canvas, baleen och siden. Son tog planet upp till 3 000 meter och hoppade sedan ut med vingar under armarna och mellan benen för att sväva i 75 sekunder. Han landade vanligtvis med fallskärm, men 1937 lyckades den inte öppnas och Son kraschade till sin död. Tyvärr hände detta ofta och mellan 1930 och 1960 dog omkring 70 fågelmän.

Francis och Gertrude Rogallo (1948)

Även om Francis Rogallo tjänstgjorde i den nationella styrelsen för Aeronautics Committee, var ingen i styrelsen intresserad av "flexibla ving"-anordningar förutom han. Rogallo tog med sig idén hem och utvecklade en prototyp tillsammans med sin fru Gertrude. De använde kartong och bordsfläktar för att bygga vindtunnlar. Sedan gjorde Gertrude en triangulär drake av färgade köksgardiner. Till en början arkiverade Rogallo sin enhet som en drake, men anpassade den så småningom för hängflygning och skärmflygning. Anmärkningsvärt nog var NASA intresserad av Rogallos uppfinning för att landa rymdkapslar tillbaka till jorden. De betalade honom 35 000 dollar för idén, men till slut, i rymdkapplöpningens hetta, bestämde de sig för att hålla fast vid konventionella fallskärmar.

Raketbälte (1961)

Med pengarna från den amerikanska armén var Harold Graham den förste att flyga på raketbältet, som uppfanns av Wendell Moore 1961. Han flög 33 meter på 13 sekunder på trycksatt väteperoxid. På grund av det begränsade bränslet som en person kunde bära tillät raketbälten flygning i högst en minut och var svåra att kontrollera. Denna design har sedan dess förfinats av NASA för astronauter som använder den bemannade manöverenheten för att driva sig själva utanför rymdfärjan.

Flygartävling

När människostyrda flygplan (de så kallade muskelplanen) blev vanliga på 1980-talet började tävlingar runt om i världen, vars huvudmål var att göra flyget till en extremsport. Med hjälp av tillgängliga lättviktsmaterial för att producera sin design, byggde och flög amatörflygare i konkurrens med varandra. Queenstown Festival i Nya Zeeland är värd för "birdman-tävlingar". En annan liknande tävling är Icarus Cup i England, där piloter tävlar i korta, långa flygningar, starter och landningar. Det allra första priset i denna turnering gick till Paul Macready och hans Gossamer Condor 1977. Det kommer att diskuteras i nästa stycke.

Gossamer Condor/Albatross

Paul Macreadys Gossamer Condor flög framgångsrikt 2 kilometer 1977 och vann British Muscle Flying Prize som inrättades 1959. Dess efterträdare, Gossamer Albatross, blev den första muskelbilen som korsade Engelska kanalen. Vid vissa tillfällen flög han sex tum ovanför vågorna med en hastighet av 25 kilometer i timmen. Macready arbetade senare med NASA för att testa den obemannade Gossamer Albatrossen på 20 000 meter över marken. NASA (och militären, kanske) blev intresserade av Macready-projektet eftersom det gav mer fart och kontroll än en ballong och kunde stanna över målet längre än flygplan.

Yves Rossy

Ett annat bemannat flygplan som korsade Engelska kanalen designades av professionell pilot Yves Rossy. Rossis enhet kännetecknades av fyra jetmotorer som var fästa på baksidan. Varje turbin var en modifierad version av den som används i militära drönare. Dessutom var varje del av Rossis "vinge" speciell: ett glasfiberskal, en kolfiberram, en elektronisk styrmodul och tankar med 13 liter flygbränsle. Rossi kontrollerade vingen med sina egna kroppsrörelser, styrde genom att vrida på huvudet. Det var inte förrän 2007 som Rossi fick sponsring av klocktillverkaren Swiss och slutade spendera sina egna pengar på vingen. Han planerar att montera en enklare modell som kan sättas i bred produktion.

Med tillkomsten av wingsuits gjorda av slitstarkt tyg blev BASE jumping en extremsport som fågelmännen blev intresserade av. BASE hoppare hoppar från byggnader eller naturliga klippor och använder antingen sin fallskärm eller svävar genom luften i hög hastighet med sina uppblåsbara tygvingar. Många dör i olyckor varje år, inklusive döden av den första wingsuit-hopparen, Patrick de Gayardon, 1998.

Lunnefågeln

Från denna lista blev det tydligt att NASA ofta investerade i forskning om personliga flygenheter år efter år. 2010 presenterade byrån The Puffin-konceptet, designat av flygingenjören Mark Moore. Internet blev vilt av förväntan. Enligt implementeringsplanen (som av någon anledning blev försenad) ska The Puffin använda känsliga motorer och styrsystem, så att enheten ska "känna" pilotens avsikter, ungefär som en häst förstår ryttarens avsikter. Puffin kommer att kunna lyfta 100 kilo, blir 3,7 meter lång, med ett vingspann på 4,4 meter. Den lyfter vertikalt och, när den befinner sig i en skyhög position, vänder den och flyger horisontellt.

När de börjar klassificera föremål eller fenomen letar de efter det huvudsakliga, mest gemensamma drag, egenskaper som fungerar som bevis på deras förhållande. Tillsammans med detta studerar de också sådana tecken som skarpt skulle skilja dem från varandra.

Om vi, enligt denna princip, börjar klassificera moderna flygplan, kommer den första frågan att uppstå: vilka egenskaper eller egenskaper hos flygplan anses vara de viktigaste?

Kanske kan du klassificera dem utifrån de material som enheterna är gjorda av? Ja, du kan, men det blir lite visuellt. När allt kommer omkring från olika material du kan göra samma sak. Aluminium, stål, trä, linne, gummi, plast i en ton eller annan grad används vid tillverkning av flygplan och helikoptrar, luftskepp och ballonger.

Det kan vara grunden för klassificeringen av flygplan att välja: när och av vem gjordes enheten för första gången? Det kan klassificeras i historiska termer - detta är en viktig fråga, men då kommer enheter som är olika i många avseenden, föreslagna samtidigt och i samma land, att falla under en rubrik.

Uppenbarligen bör dessa tecken för klassificering inte anses vara de viktigaste.

På grund av att flygplan är designade för att röra sig i luften delas de vanligtvis in i enheter lättare än luft och apparat tyngre än luft. Så grunden för klassificeringen av flygplan är deras vikt i förhållande till luften.

Vi ser att apparater lättare än luft inkluderar luftskepp, ballonger och stratostater. De stiger och stannar i luften genom att fylla dem med lätta gaser. Fordon som är tyngre än luften inkluderar flygplan, segelflygplan, raketer och rotorfarkoster.

Flygplanet och segelflygplanet stöds i luften av lyftet som genereras av vingarna; raketer hålls i luften av dragkraften som utvecklas av raketmotorn, och rotorfarkoster - av huvudrotorns lyftkraft. Det finns (hittills i projekt) anordningar som upptar en mellanposition mellan flygplan och rotorfarkoster, flygplan och missiler. Dessa är de så kallade konvertibla planen, eller konvertibla plan, som ska kombinera de bådas positiva egenskaper och kombinera enorma flyghastigheter med förmågan att sväva i luften, förmågan att lyfta utan att springa och landa utan att springa .

En helikopter, som ett autogyro, tillhör kategorin roterande flygplan. Deras skillnad ligger i det faktum att gyroplanets huvudrotor inte är ansluten till motorn och kan rotera fritt.

Huvudrotorn på en helikopter (eller flera huvudrotorer), till skillnad från huvudrotorn på ett autogyro, drivs av en motor under start, flygning och landning och tjänar både till att skapa lyftkraft och dragkraft. Den aerodynamiska kraften som skapas av propellern används både för att hålla helikoptern i luften och för att föra den framåt.Dessutom är huvudrotorn också helikopterns styrelement.

Om en propeller eller en jetmotor skapar dragkraft i ett flygplan, vingar skapar lyft, och roder och skevroder fungerar som kontroller, i en helikopter, utförs alla dessa funktioner av huvudrotorn. Av detta blir det tydligt hur viktigt värdet på huvudrotorn i en helikopter är.

Helikoptrar skiljer sig från varandra i antal rotorer, i deras placering, i hur rotationen drivs. I enlighet med dessa skyltar är de avbildade helikoptrarna uppdelade.