Tailsitter - dron alado con despegue vertical

La tremenda ventaja de los cuadricópteros y los drones tipo helicóptero, asociados con la ausencia de la necesidad de organizar una pista de aterrizaje, permite que este último despegue y aterrice con gran precisión en casi cualquier punto. Su eslabón débil, en comparación con los drones con un "tipo de avión" de ala fija, una pérdida significativa en la eficiencia energética. Estos últimos, en la gran mayoría, están lejos de ser perfectos: para el despegue necesitarán una catapulta o una pista bastante larga, lo que les permite obtener una velocidad de despegue suficiente. Una alternativa interesante son los tiltrotoplanos, aviones que tienen la capacidad de cambiar la posición de la hélice, el ala, el motor o las persianas para cambiar el vector de empuje desde una posición vertical en el momento del despegue y el aterrizaje a horizontal, en vuelo. De esta maneraAl tener la eficiencia energética de un UAV tipo avión, los tiltrotopes también conservan la posibilidad de despegue vertical, como drones y quadrocopters. Sin embargo, la necesidad de soportar los requisitos del concepto complica significativamente y aumenta el costo de su diseño.

Si bien la mayoría de nosotros conocemos los primeros tres tipos de UAV, no todos han oído hablar de un avión como Tailsitter.

La idea misma que subyace al principio de acción del diseño de Tailsitter está lejos de ser nueva. Entonces, el concepto de despegue y aterrizaje vertical de combate Focke-Wulf Triebflügel se desarrolló en 1944 en Alemania. El desarrollo de dispositivos similares se trabajó en los EE. UU. (Convair XFY Pogo) y en Francia (SNECMA Coléoptère). Pero en ninguno de los países enumerados se generalizaron los aviones tripulados de este tipo. Ahora, retrocedamos más de siete décadas, la idea, en su desempeño "no tripulado" modificado, recupera su forma real.


<sub>Focke-Wulf Triebflügel


Convair XFY Pogo


SNECMA Coléoptère</sub>

La principal diferencia entre un tiltrotor y un tailsitter es que el diseño de este último no tiene elementos rotativos. Por lo tanto, en esencia, el tailsitter es un dron modificado con un ala fija y despegue vertical. Puede ver cómo se ve el Tailsitter "en acción" en el video TED a continuación (min. 1.50 ... 3.28).



Wingtra: el nombre de la empresa del mismo nombre en la Escuela Técnica Suiza de Zúrich. En la plataforma de lanzamiento, como se puede ver en la figura a continuación, el dron se sostiene gracias a varios puntos de referencia: costillas que se extienden desde la cola y las alas. Es esta característica de diseño la que conecta el UAV con su nombre: "tailsitter" (literalmente "montado en la cola"). Al elevarse en el aire sobre las hélices, el dispositivo gira horizontalmente y recorre la ruta aérea como aviones no tripulados.



El modelo suizo está equipado con una batería recargable, cuya carga es suficiente para una hora de vuelo a una distancia de hasta 60 km. El dron puede enrutar a lo largo de puntos previamente designados sin ayuda del operador. Para realizar un aterrizaje autónomo, el dispositivo utiliza una cámara integrada en la cola. Al igual que los quadrocopters familiares, el modelo de cola Wingtra es capaz de transportar algo de carga útil. Esto puede ser, por ejemplo, equipos para la inspección de tierras agrícolas o líneas eléctricas, medicamentos y otras cargas útiles de pequeño tamaño para diversos fines. Wingtra espera lanzar la producción en masa de la primera serie de tailposters para 2017.

Sería extraño si todo lo relacionado con desarrollos prometedores no encontrara una respuesta de los ingenieros del Imperio Celestial. Uno de los centros para el desarrollo de los modelos Tailsitter es el Chengdu Aircraft Engineering Institute. El primer prototipo activo, Tailsitter UAV VD 200 , los ingenieros del instituto lo presentaron en 2013. La envergadura de las alas del motor era de casi 4,6 metros, peso - 200 kg, longitud, desde la hélice hasta la cola 1,8 m, diámetro de las hélices - 2 metros, velocidad máxima del verano - 260 km / h, carga útil de hasta 20 kg, rango de vuelo - 150 km , el tiempo permitido en el aire es de hasta 3 horas.


_{UAV VD 200 (Copia reducida)}

Drone-tailsitter V-BAT, desarrollado por la compañía estadounidense MLB con el apoyo de DARPA, puede permanecer en el aire durante 8 horas, viajar a velocidades de hasta 83 km / hy alcanzar una altura de hasta 4,5 km. Está permitido equipar el dron con un manipulador robótico para realizar una serie de tareas simples.

El rango de capacidades de los UAV V-BAT es bastante amplio, desde completar misiones militares, patrullas aéreas, buscar y encontrar objetivos, fotografía aérea, hasta monitorear infraestructura urbana, entrega y colocación autónoma de cargas útiles, monitorear tierras agrícolas y forestales, monitorear el hábitat de animales salvajes y así sucesivamente


_V-BAT

El concepto de teilersitter formó la base del proyecto TERNla compañía estadounidense Northrop Grumman, que recibió en 2015 $ 93 de la agencia DAPRA para el desarrollo de drones de despegue en cubierta con despegue vertical, capaces de convertir casi cualquier barco de la Marina de los EE. UU. en algún tipo de portaaviones de ataque.



Por lo tanto, es difícil no estar de acuerdo en que, al combinar las mejores cualidades de los aviones no tripulados de tipo aeronave y helicóptero, los drones con asiento trasero tienen una serie de ventajas únicas en comparación.


_{Despegue y despegue de vuelo. Prueba de prototipo de campo}

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Source: https://habr.com/ru/post/es394389/