Мы расскажем о двух проектах, которые бросают вызов летательным аппаратам традиционной конструкции. Им еще только предстоит доказать свою состоятельность. По своим габаритам и, скажем так, идеологии они схожи с электромобилями, однако предназначены исключительно для полетов, а не для передвижения по дорогам.
AirQuadOne: электрический винтокрыл
Компания Neva Aerospace, британский разработчик беспилотных электрических летательных аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), представила на Парижском авиасалоне свой новый проект — AirQuadOne. Ожидается, что 500-килограммовый аппарат сможет перевозить одного пассажира, либо груз массой до 100 кг. И то, и другое — в автономном режиме.
Батарея AirQuadOne весом более 100 кг будет снабжать энергией 20 пропеллеров, обеспечивающих «распределенную тягу». Пары больших винтов в носу и на корме и два ряда по четыре меньшего размера зафиксированы в неизменном положении и призваны обеспечивать вертикальный подъем. Четыре пары пропеллеров среднего размера — подвижные и обеспечивают тягу для полета вперед.
Крыльев у этого eVTOL нет в принципе. «AirQuadOne — это в первую очередь винтокрыл, однако аэродинамический эффект у него становится существенным при высокой скорости, — объясняет Дэвид Бразертон-Рэтклиф, соучредитель и главный научный сотрудник компании Neva Aerospace. — Летательный аппарат призван использовать преимущество аэродинамического эффекта, и это является важным аспектом для достижения проектных параметров».
Эти параметры — время полета 20–30 минут на высоте около 900 метров со скоростью 80 км/ч.
«Вертикальный взлет обеспечивается за счет совместной работы всех пропеллеров, как в стандартном мультикоптере, — добавляет Бразертон-Рэтклиф. — При этом основную тягу обеспечивают восемь пропеллеров с изменяемым углом наклона, на них же приходятся и более высокие динамические нагрузки».
Мотоциклетная посадка в AirQuadOne для одного человека напоминает конструкцию других eVTOL, например, Hoverbike от Malloy Aeronautics:
Hoversurf от MGM COMPRO:
и надводного «летающего мотоцикла» Flyer Kitty Hawk — проекта соучредителя Google Ларри Пейджа:
Конечно, дизайн летательного аппарата от «Невы» с его многочисленными пропеллерами выглядит избыточным. Но это сделано умышленно. По словам Бразернона-Рэтклифа — для обеспечения безопасности: аппарат не упадет, даже если у него откажут несколько пропеллеров.
DeLorean Aerospace DR-7: из гаража в небо
Проект DR-7 от стартапа DeLorean Aerospace — это двухместный eVTOL, который отличается от AirQuadOne и по внешнему виду и по количеству мест для пассажиров. Этот летательный аппарат имеет только два пропеллера — в носу и на корме.
Эти винты противоположного вращения изменяют угол наклона для вертикального взлета/посадки и для обеспечения тяги при полете вперед. Они же обеспечивают управление кренами и рысканием, исключая потребность в обычном руле, говорит генеральный директор DeLorean Aerospace Пол ДеЛориан.
При длине около 6 метров аппарат будет снабжен складными крыльями — благодаря им ширина уменьшается до 2,3 метра, и его можно закатывать в гараж.
Несмотря на то, что DR-7 подходит для хранения в гараже, это не летающий автомобиль, подчеркивает ДеЛориан.
Ожидаемая максимальная скорость полета DR-7 — около 385 км/ч, при этом опция переменного шага пропеллера может увеличить ее до отметки свыше 480 км/ч. Впрочем, полет на предельных скоростях будет слишком энергозатратным. «Эффективное передвижение будет в диапазоне 240 км/ч», — утверждает глава компании.
Оценивая дизайн DR-7 для Aviation Week, опытный инженер-конструктор VTOL высказал сомнения в том, что пропеллеры на носу и корме смогут создать достаточные моменты для обеспечения управления кренами. Например, классические вертолетные роторы обеспечивают управление благодаря циклическим изменениям шага лопастей, говорит он.
Между тем в DeLorean Aerospace утверждают, что в ходе испытаний их конструкция «оказалась чрезвычайно стабильной». «Центры давления роторов находятся выше центра массы аппарата и имитируют две точки крепления гамака. Гироскопический эффект роторов противоположного вращения дополнительно стабилизирует полет, обеспечивая положительный эффект демпфирования», — утверждает Пол ДеЛориан.
Фюзеляж DR-7 спроектирован таким образом, чтобы при полете минимизировать перекрытие вертикально стоящих пропеллеров, и это еще одна проблемная область. «В режиме полета такое положение пропеллеров вместе с формой фюзеляжа создают дополнительную подъемную тягу, помогая снизить сопротивление и уменьшить площадь крыла», — возражает ДеЛореан, к слову, являющийся племянником экс-главы фирмы-производителя легендарного автомобиля DeLorean DMC 12 из фильма «Назад в будущее» Джона ДеЛореана.
Компания имеет и ответ на критический вопрос безопасности: «Что будет с летательным аппаратом в случае отказа пропеллера в полете?» — но пока не обсуждала его патентование, говорит Пол ДеЛореан. Он многозначительно добавляет: «Обычные взлет и посадка (DR-7 – ред.) возможны в случае сбоя питания или в других чрезвычайных условиях».
С примерной ценой $250–$300 тыс. за базовую версию, DR-7 позиционируется как аналог личного самолета для пригородного сообщения, который отличается высокой скоростью, имеет вертикальные взлет и посадку, что немаловажно в мегаполисах, и летает в автономном режиме.
То есть пассажирам нужно будет только занять места, задать маршрут и нажать кнопку «Старт».
«Недавно мы завершили экспериментальное тестирование и начали искать финансирование для создания пилотируемого прототипа, — говорит Пол ДеЛореан. — Мы ведем переговоры с несколькими зарекомендовавшими себя производителями для создания этого прототипа, и планирует начать его постройку в течение года».
