Geekly articles weekly

خواطر بصوت عال. أربعة أفضل من واحد ... أو مفهوم النقل الرباعي

يسلط المقال الضوء على أوجه القصور الأساسية في طائرة مثل طائرة هليكوبتر ، ويقترح حلها. يعتبر التطبيق المحتمل لهذا المفهوم في الأنظمة والمجمعات الآلية. لا يدعي النهج الموصوف أنه لا لبس فيه ودقيق ، وتهدف المقالة إلى مشاركة فكرة تقنية مع قراء GT.


بيان المشكلة


الطائرات (LA) هي آلة أو جهاز للطيران في الغلاف الجوي أو الفضاء الخارجي. في الوقت الحالي ، يحتوي تصنيف الطائرات على مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع وأنواع الطائرات ، ومن بين هذه المجموعة يمكن للمرء أن يميز أحد أكثر أنواع الطائرات استخدامًا - المروحية.

دعونا نبرز أوجه القصور الرئيسية في الطائرة العمودية كفئة:
  1. صعوبة تحميل البضائع والمعدات ذات الأبعاد الكبيرة بسبب حجرة البضائع الضيقة ،
  2. يمكن الهبوط فقط في حالة عدم وجود لفة جانبية بسبب جسم الطائرة الضيق ومنطقة واحدة اجتاحت الدوار.
لتوضيح أوجه القصور 3 و 4 ، نعتبر طائرة هليكوبتر النقل Mi-26 (الشكل 1).


الشكل 1 - طائرة هليكوبتر من طراز Mi-26 في ثلاث إسقاطات

عرض مقصورة الشحن للطائرة الهليكوبتر 320 سم ، للمقارنة ، يبلغ عرض ناقلة الأفراد المدرعة BTR-70 280 سم ، على التوالي ، هناك مسافة 20 سم بين كل جانب من الناقل وجدار حجرة الشحن للطائرة العمودية ، وهو عامل سلبي عند تحميل المعدات بمثل هذه الأبعاد (الشكل 2 ، اليمين). يوضح الشكل 2 (يسار) مدى تعقيد عملية التحميل باستخدام رافعة شوكية.

إن وجود هذا العامل يسبب إزعاجًا عند استخدام المروحيات في نقل البضائع المدنية وهو أمر بالغ الأهمية عند استخدام هذه الطائرات في حالات الطوارئ والعمليات العسكرية.


الشكل 2 - عملية التحميل برافعة شوكية (يسار) ، تحميل BTR-70 (يمين)

حل المشكلة


كوادكوبتر هي طائرة بأربع دوارات تدور قطريًا في اتجاهات متعاكسة. يسمح لك هذا التصميم من الدوارات بتحقيق طائرة ذات جسم أوسع من طائرات الهليكوبتر (الشكل 3) ، وسيوفر وجود أربع دوارات أربع مناطق اجتاحت ، مما سيسمح بالهبوط والإقلاع مع اللفة الجانبية.


الشكل 3 - رسم تخطيطي لتصميمات طائرة هليكوبتر وطائرة هليكوبتر

عند استخدام هذا المخطط ، توجد وحدات مثل نظام الوقود ونظام التحكم ونظام الرادار والكهرباء في الجزء العلوي من جسم الطائرة في كبسولة مدرعة خاصة (الشكل 4). يتيح لك ترتيب العقد هذا وضع فتحات لحجرات البضائع ومنحدرات البضائع في أي من الجوانب الخمسة لجسم الطائرة (الشكل 5): من الجوانب الأربعة ومن الأسفل (فتحة التحميل الرأسية).


الشكل 4 - مكان الكبسولة المدرعة


الشكل 5 - وضع فتحات البضائع

مساوئ القرار


النهج المدروس له عيوب التالية:
  1. ضعف محرك الدوار ،
  2. حجم خزان وقود صغير بسبب وضعه في الجزء العلوي من جسم الطائرة.

الحلول الممكنة:
  1. وضع الدوارات في nacelles خاصة وألواح مدرعة تغطي المحركات (الشكل 7)
  2. وضع خزانات الوقود على خارج جسم الطائرة.



الشكل 7 - وضع الدوار

تطبيق المفهوم في
أنظمة ومركبات الروبوتية


مركبة جوية بدون طيار (UAV) - طائرة بدون طاقم على متنها ، يتم تنفيذها باستخدام الروبوتات. من المستحسن تنفيذ quadrocopter للشحن ، بدون طيار ، بدون طيار:
  • في المجمعات الروبوتية ، على سبيل المثال ، كجزء من نظام النقل اللوجستي والنقل اللوجستي (عملية تلقائية بالكامل لتخزين ونقل البضائع) ؛
  • كنظام مستقل ، للاستخدام في ظروف الخطر المتزايد على حياة الطيار (الطوارئ ، العمليات العسكرية) ؛
  • كنظام مستقل لحل المهام التي تتطلب عددًا كبيرًا من الطائرات ودرجة عالية من الكفاءة (العمليات العسكرية ، نقل البضائع ، الرعاية الطبية الطارئة).
بناءً على التطبيق المذكور أعلاه لشحن الطائرات بدون طيار ، نعتبر التطبيقات الممكنة لأنظمة التحكم في الطائرات باستخدام الأساليب الكلاسيكية.

إدارة مركزية مع عامل بشري (اتصال فردي) هيكل نظام الإدارة:
  • عامل بشري
  • محطة نائية
  • طائرة بنظام معالجة معلومات ذكي على متن الطائرة.
يتم تنفيذ عملية التحكم في الطائرة بالكامل من قبل المشغل من خلال المحطة الطرفية ، ويحلل نظام معالجة المعلومات على متن الطائرة المعلومات من أجهزة الاستشعار وينبه المشغل عندما تنحرف المعلمات عن القاعدة ، ويتنبأ بحالات الطوارئ المحتملة ، أي إنه نظام خبير ديناميكي.

إدارة مركزية مع غرفة تحكم (اتصال واحد لكثير). هيكل نظام الإدارة:
  • عامل بشري
  • محطة نائية
  • طائرة أو مجموعة من الطائرات مزودة بنظام تحكم ذكي على متن الطائرة.
يقوم العامل البشري من خلال المحطة بتنفيذ تخطيط المسار ، وتحديد الوجهات ، ومراقبة صحة المهام ، وحالة الطائرة ، أي يعمل كمرسل. يتحكم نظام التحكم على متن الطائرة في الوضع التلقائي. مع هذا النهج ، يمكن للمشغل التحكم في العديد من الطائرات.

الإدارة اللامركزية (علاقة كثير لكثير). هيكل نظام الإدارة:
  • طلب مصادر (شخص ، نظام تقني) ،
  • مجموعة LA مزودة بنظام تحكم ذكي مدمج.
تولد مصادر الطلب طلبات الخدمة. تقوم مجموعة الطائرات بمعالجة بيانات التطبيق وتنفيذ الخدمة بناءً على أولويات التطبيقات والموقع النسبي للطائرة ومصادر الطلب. في هذا النهج ، يتم استخدام مبادئ التحكم الجماعي في الروبوتات: الاستجواب (مع تعريف العقدة الرئيسية أو المحطة الأساسية) ، أو شبكة دائرية مع وصول رمزي ، أو حالة خاصة لشبكة دائرية - شبكة حافلة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar391105/

More articles:


All Articles