व्यक्तिगत विमान। समझो और रुको

पिछले 20 वर्षों में, अपरंपरागत डिजाइनों के दिलचस्प मानवयुक्त अल्ट्रालाइट विमान दिखाई दिए हैं - ये क्वाडकोप्टर, हेक्सोकोप्टर, आदि हैं। इन्हें लोगों के परिवहन के लिए मशीनों के रूप में या आपकी खुशी में उड़ान भरने के साधन के रूप में डिज़ाइन किया गया है। यह नए समाधान, नई तकनीकों के अनुप्रयोग, दूसरे शब्दों में, प्रकाश विमानन के विकास की प्राकृतिक प्रक्रिया है।

डिजाइनर एक कॉम्पैक्ट विमान बनाने का प्रयास करते हैं जो छोटे क्षेत्रों से आकाश तक आसान पहुंच प्रदान करता है। मैं उनकी विशेषताओं के लिए विशेषता हूँ:

• ऊर्ध्वाधर (या छोटा) टेक-ऑफ और लैंडिंग
• उतारने और उतरने के दौरान दूसरों के लिए कॉम्पैक्ट और सुरक्षित
• स्वचालित नियंत्रण (आंशिक या पूर्ण)।

ऐसे वाहनों को अक्सर पर्सनल एयरक्राफ्ट कहा जाता है। कड़े शब्दों में, यह पूरी तरह सच नहीं है।

आधिकारिक तौर पर, व्यक्तिगत हवाई वाहन शब्द 2003 में नासा द्वारा पेश किया गया था और इसका उद्देश्य एक ग्राहक के लिए एक त्वरित डोर-टू-डोर परिवहन समाधान प्रदान करना था। नासा के अनुसार, इस तरह की डिवाइस को सड़कों पर कार की तरह ड्राइव करने और छोटे एयरफील्ड्स या सिर्फ उपयुक्त साइटों का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए था।

नासा (2003) से व्यक्तिगत विमान आवश्यकताएं।

• 5 यात्रियों से अधिक नहीं
• क्रूज़िंग स्पीड 240-320 किमी / घंटा
• शांत, आरामदायक, विश्वसनीय, उच्च वेदरप्रूफ, कम ईंधन की खपत
• ड्राइवर लाइसेंस के साथ किसी को भी पायलट करने के लिए उपलब्ध है
• कार और हवाई जहाज के रूप में यात्रा के लिए उपलब्ध है
• लगभग 1,300 किमी की उड़ान रेंज

इस तरह की तकनीक बनाने के प्रयास 2003 से बहुत पहले से थे। इसलिए, 1946 में, रॉबर्ट फुल्टन (यूएसए) ने दुनिया की पहली फ्लाइंग कार, एयरफिबियन का निर्माण पूरा किया, लेकिन इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन में लाने में असफल रहे।



मेगासिटी की परिवहन समस्याएं, साथ ही साथ अपने स्वयं के घर के आंगन से उड़ान का सपना, आविष्कारकों को व्यक्तिगत हवाई परिवहन की दिशा विकसित करने के लिए मजबूर किया।

सत्तर साल बाद, एयरबस ने एक शहरी मॉड्यूलर परिवहन प्रणाली की अवधारणा पेश की।



यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सत्तर साल तक दुनिया ने एक भी उत्पादन कार नहीं देखी है, जिसे व्यक्तिगत विमानों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। यदि आप एक कार की तरह सड़कों पर आंदोलन की संभावना की आवश्यकता को दूर करते हैं, तो हल्के हेलीकाप्टरों को एक खिंचाव के साथ ऐसे उपकरणों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

लेकिन हेलीकॉप्टर एक बड़े पैमाने पर "उड़ान टैक्सी" नहीं बने। सबसे पहले, प्रस्ताव की उच्च लागत से डर लगता है। बड़े पैमाने पर उपभोक्ता इसे बर्दाश्त नहीं कर सकता। बाजार को सस्ता समाधान चाहिए।

एक स्वायत्त नियंत्रण प्रणाली के साथ एक किफायती ऊर्ध्वाधर टेकऑफ़ विमान बनाना निम्नलिखित लाभ प्रदान कर सकता है:

• परिवहन प्रणाली (सड़क परिवहन के साथ तुलना) के रूप में उपयोग किए जाने पर यात्रा के समय में महत्वपूर्ण कमी;
• द्रव्यमान और पायलटों की कमी के कारण सस्ता (मौजूदा हवाई यात्रा के साथ तुलना में);
• नियंत्रण प्रणाली से मानव कारक के बहिष्करण के कारण उड़ान दुर्घटनाओं और आपदाओं की संख्या को कम करना।

अगला, मैं एक अपरंपरागत डिजाइन के कुछ वास्तव में उड़ान एएलएस का अवलोकन प्रदान करना चाहता हूं जो पिछले 20 वर्षों में जारी किए गए हैं, और एक पारंपरिक डिजाइन तंत्र के साथ उनकी तकनीकी विशिष्टताओं की तुलना करते हैं।

आइए उन मशीनों से शुरू करें जिन्हें मैं बाहरी गतिविधियों के लिए गोले के रूप में बताता हूँ।

1.1। जनरल एच -4

2000 में, जापानी कॉर्पोरेशन जनरल कॉर्पोरेशन ने एक अल्ट्रा-लाइट समाक्षीय हेलीकाप्टर पेश किया। पावर प्लांट में चार दो सिलेंडर इंजन होते हैं। दो इंजनों की विफलता सुरक्षित लैंडिंग के लिए अनुमति देती है। पेंच पिच नियंत्रण (सामान्य और चक्रीय दोनों) प्रदान नहीं किया जाता है। वास्तव में, रोटर एक निश्चित पिच प्रोपेलर है। हेलीकाप्टर नियंत्रण संतुलित है।

जनरल एच -4 ने संभावित खरीदारों के बीच काफी दिलचस्पी जगाई, लेकिन कार को बड़े पैमाने पर उत्पादन में नहीं लाया गया। अब निर्माता की वेबसाइट पर आप स्व-निर्माण के लिए चित्र खरीद सकते हैं।

खाली वजन, किग्रा	70
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	220
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	4x10
अधिकतम उड़ान का समय, मि	60
अधिकतम गति, किमी / घंटा	85
सीलिंग, एम	3000
लागत, $	59,500

1.2। मार्टिन जेटपैक

2008 में न्यूजीलैंड की कंपनी मार्टिन एयरक्राफ्ट ने धारावाहिक निर्माण के लिए तैयार, संभवतः, एकमात्र, आज तक, व्यक्तिगत ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ डिवाइस पेश किया। परियोजना पर 35 वर्षों से अधिक समय से काम चल रहा है।

कर्षण को कुंडली चैनलों में दो प्रोपेलर द्वारा बनाया जाता है, जिसे आंतरिक दहन इंजन द्वारा घुमाया जाता है। नियंत्रण कार्रवाई शिकंजा के पीछे स्थित विक्षेपणीय ढालों द्वारा बनाई गई है।
स्वचालित नियंत्रण प्रणाली उड़ान में डिवाइस का स्थिरीकरण प्रदान करती है।
मार्टिन जेटपैक, अपनी श्रेणी के कुछ उपकरणों में से एक, एक पैराशूट बचाव प्रणाली से लैस है।

खाली वजन, किग्रा	230
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	330
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	200
अधिकतम उड़ान का समय, मि	30
अधिकतम गति, किमी / घंटा	40
सीलिंग, एम	760
लागत, $	150000

1.3। एरोफ़ेक्स एयरो-एक्स

एक दो-सीटर फ्लाइंग मोटरसाइकिल का विकास एयरोफेक्स में लगा हुआ है । मशीन कुंडलाकार चैनलों में दो निश्चित पिच प्रोपेलर द्वारा संचालित है। पावर प्लांट में एक इकाई में तीन रोटरी आंतरिक दहन इंजन शामिल होते हैं। सुरक्षित लैंडिंग के लिए, तीन में से दो इंजन पर्याप्त हैं।

प्रोपेलर के पीछे प्रवाह को विक्षेपित करके उपकरण को नियंत्रित किया जाता है, जिस उद्देश्य से कुंडली चैनलों के आउटलेट पर एक गाइड तंत्र का उपयोग किया जाता है।
उड़ान की ऊँचाई कृत्रिम रूप से 3 मीटर तक सीमित है, पायलट को जमीन से टकराने से बचाने के लिए, यह उपकरण एयरबैग से सुसज्जित है।

* डिवाइस 1962 में यूएस आर्म्ड फोर्सेस के आदेश से बनाए गए VZ-8 Airgeep से काफी मिलता -जुलता है ।

खाली वजन, किग्रा	356
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	496
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	240
अधिकतम उड़ान का समय, मि	75
अधिकतम गति, किमी / घंटा	72
सीलिंग, एम	-
लागत, $	85000

1.4। उड़ने वाली हवा

शायद सबसे कॉम्पैक्ट व्यक्तिगत विमानों में से एक को फ्रैंक ज़पाटा ने अपनी टीम - फ्लाईबोर्ड एयर के साथ विकसित किया था।

चार टर्बोजेट इंजन लिफ्ट का निर्माण करते हैं, पाठ्यक्रम के सीधे नियंत्रण के लिए प्लेटफॉर्म के किनारों पर स्थित 2 इलेक्ट्रिक इम्पेलर्स का उपयोग किया जाता है। केरोसिन के साथ ईंधन टैंक पायलट की पीठ पर स्थित है। फ्लाईबॉर्ड एयर को हाथ से संचालित रिमोट कंट्रोल द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

खाली वजन, किग्रा	n / a (50) *
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	n / a (140) *
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	4x250 = 1000 (160 किग्रा थ्रस्ट)
अधिकतम उड़ान का समय, मि	10
अधिकतम गति, किमी / घंटा	150
सीलिंग, एम	3000
लागत, $	एन / ए

* मोटा अनुमान

1.5। ArcaBoard

अरका अंतरिक्ष निगम का फ्लाइंग बोर्ड बैटरी से संचालित कुंडली चैनलों में प्रशंसकों के साथ 36 इलेक्ट्रिक मोटर्स से सुसज्जित है।

इसके रचनाकारों ने समझदारी से उड़ान की ऊंचाई अंतर्निहित सतह से 30 सेमी ऊपर सीमित कर दी है। एक स्वचालित स्थिरीकरण प्रणाली को पायलट को संतुलन बनाए रखने में मदद करनी चाहिए। आप स्मार्टफोन का उपयोग करके या अपने स्वयं के शरीर को संतुलित करके बोर्ड को नियंत्रित कर सकते हैं।

खाली वजन, किग्रा	82
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	162
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	7.55x36 = 272
अधिकतम उड़ान का समय, मि	6
अधिकतम गति, किमी / घंटा	20
सीलिंग, एम	-
लागत, $	14900

नीचे ऐसे उपकरण हैं जिन्हें वाहन के रूप में विकसित किया गया था

2.1। सीएच -7 कोम्प्रेस

(तुलना के लिए जोड़ा गया)


1996 में इतालवी कंपनी हेलिसपोर्ट ने अल्ट्रा-लाइट हेलीकॉप्टर सीएच -7 कोम्प्रेस चरले का बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू किया। छोटे midship के केबिन के घने अग्रानुक्रम लेआउट अच्छी गति विशेषताओं और सीमा प्रदान करता है। आज तक, 330 से अधिक कारों का निर्माण किया गया है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सीएच -7 व्यावसायिक रूप से सफल अल्ट्रा-लाइट हेलीकॉप्टरों में से एक है।

खाली वजन, किग्रा	280
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	450
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	115
उड़ान रेंज, किमी	450
क्रूज़िंग गति, किमी / घंटा	100
सीलिंग, एम	2740
लागत, $	115000

2.2। Volocopter VC200

ई-वोलो के जर्मन विमान निर्माताओं ने फिक्स्ड पिच प्रोपेलर के साथ 18 स्वतंत्र इलेक्ट्रिक मोटर्स से लैस एक डबल क्वाडकॉप्टर विकसित किया है।

इंजन की गति को बदलकर डिवाइस को नियंत्रित किया जाता है। नियंत्रण प्रणाली स्वचालित रूप से सेट उड़ान मापदंडों को बनाए रखती है, प्रत्येक इंजन की व्यक्तिगत रोटेशन गति को नियंत्रित करती है।

डिवाइस छह इंजनों की विफलता के मामले में उड़ान को जारी रखने में सक्षम है, पैराशूट बचाव प्रणाली की उपस्थिति चालक दल के लिए अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करती है।

खाली वजन, किग्रा	290
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	450
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	एन / ए
अधिकतम उड़ान का समय, मि	20
अधिकतम गति, किमी / घंटा	100
सीलिंग, एम	2000
लागत, $	340000

2.3। एहांग 184

चीनी कंपनी एहांग एक एकल सीट वाली इलेक्ट्रिक मशीन विकसित कर रही है जो एक बढ़े हुए क्वाडक्रॉप्टर की तरह है। जैसा कि रचनाकारों द्वारा कल्पना की गई है, यह पूरी तरह से स्वायत्त हवाई वाहन (स्वायत्त हवाई वाहन) होना चाहिए, यात्री को केवल आगमन के बिंदु को इंगित करने की आवश्यकता है, टेक-ऑफ से लैंडिंग तक की पूरी उड़ान ऑन-बोर्ड नियंत्रण प्रणाली द्वारा प्रदान की जाएगी।

विमान चार समाक्षीय स्थिर-पिच प्रोपेलर के जोर का उपयोग करके चलता है। आठ स्वतंत्र इलेक्ट्रिक मोटर्स में से प्रत्येक के रोटेशन की गति को बदलकर नियंत्रण किया जाता है।

यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, डिवाइस अपने सरल डिजाइन, ट्रांसमिशन और कॉम्पैक्टनेस की कमी में दिलचस्प है।

खाली वजन, किग्रा	240
अधिकतम ले-ऑफ वजन, किग्रा	340
अधिकतम इंजन शक्ति, एच.पी.	207
अधिकतम उड़ान का समय, मि	25
अधिकतम गति, किमी / घंटा	60
सीलिंग, एम	3500
लागत, $	एन / ए

तुलना

नीचे एक हेलीकॉप्टर के साथ सूचीबद्ध उपकरणों की तुलना है। तुलना 3 मानदंडों के अनुसार की गई थी:

• उड़ान रेंज;
• पेलोड के सापेक्ष द्रव्यमान (पूर्ण भार के लिए पेलोड का अनुपात, विमान की तकनीकी पूर्णता की विशेषता है);
• बिजली पर भार (विमान की उपलब्ध शक्ति के लिए टेक-ऑफ द्रव्यमान का अनुपात, दूसरे शब्दों में, यह मान डिवाइस के द्रव्यमान को प्रति hp की शक्ति से दर्शाता है)।

बाहरी गतिविधियों और लोगों (माल) के परिवहन के लिए कारों की तुलना अलग-अलग की गई। पहली मेज के लिए जनरल H-4 हेलीकाप्टर के सापेक्ष तुलना की गई और दूसरी तालिका के लिए CH-7 के सापेक्ष (स्पष्टता के लिए, नमूने के मापदंडों को एक पारंपरिक इकाई के रूप में लिया गया)।

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निष्कर्ष

1. वर्टिकल टेक-ऑफ

ईंधन-कुशल विमान के साथ एक ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ वाहन कम दूरी के हवाई परिवहन के लिए बाजार को जीत लेगा। हालांकि, प्रस्तुत किया गया विमान एक क्लासिक हेलीकाप्टर से भी उड़ान के प्रदर्शन में बहुत दूर है।

तिथि करने के लिए, कोई रचनात्मक समाधान नहीं है जो ऊर्ध्वाधर टेक-ऑफ, लैंडिंग और हेलीकाप्टर की तुलना में अधिक कुशल होने की अनुमति देता है।

छोटा विषयांतर
यहाँ DARPA एजेंसी द्वारा प्रस्तुत डेमो नमूना दिलचस्प लग रहा है। ऊर्ध्वाधर रूप से टेक-डिवाइस डिवाइस XV-24A एक रोटरी विंग और एक स्पेज़ इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन सिस्टम के साथ।



डेवलपर्स के अनुसार, यह मशीन एक हेलिकॉप्टर (ईंधन दक्षता) की तुलना में 25 ... 50% अधिक कुशल होगी। इम्पेलर्स विंग की लंबाई के साथ फैले हुए हैं, जिससे आप धारा के संचलन को नियंत्रित कर सकते हैं, और हमले के बड़े कोणों पर स्ट्रीम के स्टाल को भी रोक सकते हैं। गैस टरबाइन इंजन पर जनरेटर से बिजली की आपूर्ति की जाती है।

2. बिजली की आपूर्ति

कम बिजली घनत्व और बैटरी की बढ़ी हुई ऊर्जा खपत के साथ उभरते इलेक्ट्रिक मोटर्स (और कंट्रोलर) आपको पूरी तरह से इलेक्ट्रिक मशीन बनाने की अनुमति देते हैं। हालांकि, विशेषज्ञ के अनुमानों के अनुसार (काम सहयोगियों द्वारा किया गया था, यह प्रकाशित नहीं हुआ था), बैटरी की ऊर्जा खपत में प्रति यूनिट द्रव्यमान में 25-30 गुना की वृद्धि हुई है और आज के संकेतकों की तुलना में 1.5-3 गुना तक बैटरी जीवन की खपत की लागत में कमी आई है, ऑल-इलेक्ट्रिक ट्रांसपोर्ट का उपयोग विमानन आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो जाएगा। तो, जबकि यह एक गैर-दूर के भविष्य का मामला है।

उदाहरण के लिए, 2014 में बनाए गए एक एयरबस ई-एफएएन इलेक्ट्रिक विमान की सीमा लगभग 150 किमी है, जबकि इसका सेसना 150 पेट्रोल सहपाठी 680 किमी की दूरी पर उड़ता है।

3. सघनता

एक कॉम्पैक्ट विमान का निर्माण व्यावसायिक रूप से उचित है - यह टेक-ऑफ और लैंडिंग क्षेत्र, एक छोटे भंडारण क्षेत्र, आदि का छोटा आकार है। लेकिन, जैसा कि ऊपर की तुलना तालिका से देखा जा सकता है, रोटर को कई छोटे व्यास के साथ बदलने से प्रणोदन प्रणाली की दक्षता में काफी कमी आती है और परिणामस्वरूप, गिरावट की ओर जाता है। रेंज।

4. स्वायत्त नियंत्रण

जमीन आधारित बुनियादी ढांचे के साथ आधुनिक ऑटोपायलट आपको उड़ान के सभी चरणों को स्वचालित करने की अनुमति देता है।

यह माना जा सकता है कि एक नियंत्रण प्रणाली जो मार्ग निर्माण, विमान नियंत्रण प्रदान करती है, और यहां तक ​​कि निकट भविष्य में लैंडिंग साइट का चयन भी किया जा सकता है।

लेख मामलों की वर्तमान स्थिति का वर्णन करता है। प्रौद्योगिकी अभी तक एक व्यक्तिगत विमान के निर्माण के लिए परिपक्व नहीं है, जिसके लिए बड़े पैमाने पर बाजार रुचि दिखाएगा। इसमें दशकों लग सकते हैं। लेकिन, प्रस्तुत उपकरणों का उपयोग मनोरंजन या विशेष कार्यों के लिए किया जा सकता है, यदि आप उनकी लागत को ध्यान में नहीं रखते हैं।