Rotary Blade — летательный аппарат с высокой подъемной силой

Производство


Общая информация
Основной вид деятельности: Научные исследования и разработки (73)
Организационно-правовая форма: Автор изобретения/коллектив авторов
Год основания бизнеса:
Адрес:
Описание

Предыстория

Не так давно изобретатель Патрик Пиблс, конструктор диковинных беспилотников FanWing, объявил о намерении компании FanWing Limited (зарегистрированной в Великобритании) выпускать пилотируемую двухместную версию своего экзотического летательного аппарата.

Заявленные лётно-технические характеристики впечатляют: при скромном моторе Rotax 912 аппарат длинной 14 м, «пустым» весом в 350 кг и максимальной взлётной массой в 600 кг будет иметь скорость полёта от 37 до 130 км/ч и разбег не более 15 м. К сожалению, не уточнена конкретная модификация Rotax 912, однако даже самая мощная версия этого мотора имеет всего 100 л. с. — как бюджетный автомобиль; близок к последнему и расход топлива.

Итак, дрон по такой схеме уже летает, так что больших трудностей в разработке пилотируемого FanWing ждать не приходится. Трудно сказать, как правильно классифицировать этот тип летательных аппаратов. Есть крыло, но срыв потока с него невозможен; взлёт вертикальный, но нет вертолётного винта, зато есть авторотация. Самый близкий родственник — самолёт Болдырева, всё же именно самолёт, пусть и с чрезвычайно оригинальным движителем, качающимся предкрылком.


Демонстрационный полёт летательного аппарата FanWing

 

То, что интенсивный принудительный обдув верхней поверхности крыла заметно увеличивает подъёмную силу и сокращает дистанцию разбега, известно давно, как минимум с 1930-х. Вот только как это использовать на практике? Как обеспечить равномерность обдува, когда крыло плоское, а струя воздуха от винта (или газов от реактивного двигателя) почему-то имеет в сечении форму круга? На самолёте Болдырева проблему решили так: сделали «винт» (точнее, движитель) прямым и плоским, вытянув его вдоль поверхности крыла. Длинная узкая пластина, расположенная параллельно передней кромке крыла, при раскачивании вверх-вниз совершала колебательные движения. При переходе с первых моделей на полноразмерный летательный аппарат пластину заменили на колеблющийся предкрылок… но это уже совсем другая история.

Теперь возвращаясь к FanWing, заметим, что Пиблс выбрал альтернативный путь: оставив движитель круглым, он вытянул его вдоль всего крыла. Перед крылом летательного аппарата он разместил горизонтальный ротор с лопатками, отдалённо похожий на жатку комбайна или гребное колесо позапрошловекового парохода. Воздух, нагоняемый ротором, поступает на переднюю кромку верхней плоскости крыла, откуда перетекает к задней, над крылом образуется зона низкого давления, создавая подъёмную силу, а воздух, уходящий от крыла назад-вниз, даёт и тягу, и часть подъёмной силы.

Пилотируемый FanWing



Очевидно, что из-за искусственного обдува всей поверхности крыла лопатками роторного «предкрылка» (слишком уж он велик, чтобы называть его так без кавычек) подъёмная сила будет существенной на очень больших углах атаки (грубо говоря, при сильно задранном вверх носе летательного аппарата), таких же, какие ожидались у самолёта Болдырева, то есть как минимум до 45–50˚. Взлёт может быть почти вертикальным, с разбегом не более одного–трёх длин корпуса аппарата при полной нагрузке. Более того, летательный аппарат такого типа может зависать в воздухе на короткое время, по крайней мере на беспилотных прототипах это удавалось.

Другое колоссальное преимущество — очень большой поток увлекаемого таким роторным предкрылком воздуха (из-за огромной поверхности движителя). За счёт этого для взлёта FanWing потребуется двигатель много меньшей мощности, чем для обычного летательного аппарата. Энерговооружённость испытываемых беспилотных прототипов равна 1 л. с. (на взлётном режиме) на 10 кг веса — в 1,5–2 раза лучше, чем у Ан-2 или У-2, а с вертолётами тут даже сравнивать глупо. Скажем больше: продувки в аэродинамических трубах показывают, что взлететь летательный аппарат типа FanWing может при энерговооружённости в 29 г на 1 Вт мощности на валу (!) — то есть до 1 л. с. на 20 и более кг массы. Вот только взлёт его будет происходить не по такой крутой траектории, а изобретатель Патрик Пилбс позиционирует машину как замену вертолёту, поэтому делает свои летательные аппараты вдвое более энерговооружёнными в ущерб их полезной нагрузке и экономичности.

Принцип работы двигателей аппарата FanWing



Соотношение «тяга — мощность» у проектируемой машины в 3–5 раз лучше, чем у вертолёта. Для пилотируемой модели максимальные обороты должны составлять всего 1 000 об/мин, при количестве увлекаемого воздуха, превышающем вертолётный. Даже края лопастей имеют очень небольшую скорость — из-за малой удалённости от оси, не более чем на 16 см для проектируемого двухместного аппарата. А значит, шум вертолётной интенсивности пилотам не грозит. Небольшая скорость вращения концов лопастей не потребует использования дорогого углепластика, меньше будет и износ винтов. Наконец, в отличие от большинства малых летательных аппаратов, FanWing сможет летать при сильном боковом ветре (до 20 м/с): искусственный обдув крыла поможет ему и здесь.

Размах крыла в 10 метров, при такой же длине 32-сантиметрового движителя, означает огромную тягу уже на старте, что и позволяет конструктору надеяться на разбег в 15 метров



Минусы? Они очевидны: это почти гребной пароход, только в воздухе, и лобовое сопротивление будет очень значимым фактором, ведь роторный «предкрылок» имеет большую площадь. Крейсерскую скорость для такого типа аппаратов, по мнению разработчика, будет разумным ограничить 180–190 км/ч у земли и 270–280 км/ч на высоте в 5–6 км. Мало? Смотря с чем сравнивать. Вертолёты и автожиры нормальных конструкций больше не развивают (камовские двухосники и конвертопланы, как понимает читатель, к ним не относятся).

Экономичность на небольших скоростях тем не менее следует оценить весьма высоко: она вдвое выше (по опыту с БПЛА), чем у вертолёта. Не говоря уже о меньшей стоимости более простой конструкции.

Вывод таков: для аппаратов с почти вертикальным взлётом и посадкой это шаг вперёд, и большой. Автожир, при сходной безопасности, имеет значительно большее сопротивление (винт вертолётного типа), меньшие углы атаки и не способен к самостоятельному зависанию в воздухе. Кроме того, у него длиннее разбег: намечаемый для FanWing старт с крыши небоскрёба, уже продемонстрированный на беспилотных версиях, для обычного автожира нереален.

Теперь о нашем изобретении - что же предлагаем мы?


Принципиальное отличие FanWing от нашей модели под названием Rotary Blade

Мы взяли за основу модель FanWing, но принципиально изменили конструкцию. Нашу модель мы окрестили Rotary Blade, то есть Вращающаяся Лопасть. В самом названии заложена «ноу-хау» и суть конструкции. В нашей модели используется тот же закон подъемной силы, но другой принцип действия и конструкции, без реактивных струй и вихрей. В перспективе есть вероятность создать аппарат  в полностью герметичном корпусе, то есть нашему аппарату не нужен будет приток внешнего воздуха. Воздух будет циркулировать в герметичном корпусе. Таким образом аппарат становится похож уже не на аэродинамическую конструкцию, хотя подъемная сила будет работать при этом. 


Тактико-технические характеристики Rotary Blade

Гораздо внушительней чем у FanWing и всех известных летательных аппаратов. При таких же габаритах (ширина аппарата 4 метра) подъемная масса до 63 тонн при массе самого аппарата до 2 тонн. При увеличении размеров (ширина аппарата 6 метров) при приблизительно немного увеличенной массе, подъемная масса уже 322 тонн. При увеличении ширины аппарата до 12 метров, подъемная масса 5000 тонн. По предварительным расчетам наш летательный аппарат способен ускорятся до 700 метров в секунду.


Преимущества Rotary Blade по сравнению с существующей летательной техникой:

Высокая подъемная сила на кв.метр аппарата и соответственно высокая грузоподъемность;
Низкие энергозатраты;
— Высокая экономическая эффективность (создание данного летательного аппарата очень дешево);
— Достаточно высокие скорости полёта, до 2520 км в час;
— Возможность вертикального взлёта из любой точки — как с суши так и с водной поверхности;


Где можно использовать Rotary Blade?

— Военная авиация;
— Гражданская и малая гражданская авиация (возможно создание малогабаритных семейных авиэток);
— Беспилотники разных типов;
— В перспективе в ближнем космосе (в случае успешного испытания устройства в закрытом герметичном корпусе);


Что необходимо сделать?

Необходимо проведение полноценных НИОКР (Научно-Исследовательских и Опытно-Конструкторских Работ), то есть постройка экспериментальной модели и её испытания.

Для постройки экспериментальной модели летательного аппарата Rotary Blade шириной 1,2 метра, массой до 10 кг и подъемной массой до 230 кг, необходимо 500 000 рублей. Финансирование нашего проекта закрепляется соавторством в патенте.




Выполнение чертежей схемы, узлов и деталей  модели, поездки к токарю, согласования, оформление заказов, проверка заказов, поиск и подбор готовых деталей, конечная сборка, подгонка и соединение в единую модель
— аналогично расходу на детали составляет 500 000 рублей.

Общая сумма изготовления экспериментальной модели: 500 000 (Пятьсот тысяч) рублей.

Время изготовления модели — 3,5 месяца.

Фото
Расположение
Описание

Общий бизнес план для ознакомления

Содержание:

1.      Описание проекта (не более 1 страницы)

2.      Финансовые показатели:

- затраты на запуск проекта;

- постоянные затраты после запуска проекта;

- доходы проекта;

- прибыль проекта;

3. Этапы проекта (в виде таблицы)

4. Дополнительные материалы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.      Описание проекта (не более 1 страницы)

Общее описание проекта:

Принципиальное отличие FanWing от нашей модели под названием Rotary Blade 

Мы взяли за основу модель FanWing, но принципиально изменили конструкцию. Нашу модель мы окрестили Rotary Blade, то есть Вращающаяся Лопасть. В самом названии заложена «ноу-хау» и суть конструкции. В нашей модели используется тот же закон подъемной силы, но другой принцип действия и конструкции, без реактивных струй и вихрей. В перспективе есть вероятность создать аппарат  в полностью герметичном корпусе, то есть нашему аппарату не нужен будет приток внешнего воздуха. Воздух будет циркулировать в герметичном корпусе. Таким образом аппарат становится похож уже не на аэродинамическую конструкцию, хотя подъемная сила будет работать при этом.  

 

Тактико-технические характеристики Rotary Blade 

Гораздо внушительней чем у FanWing и всех известных летательных аппаратов. При таких же габаритах (ширина аппарата 4 метра) подъемная масса до 118 тонн при массе самого аппарата до 2 тонн. При увеличении размеров (ширина аппарата 6 метров) при приблизительно немного увеличенной массе, подъемная масса уже 322 тонн. При увеличении ширины аппарата до 12 метров, подъемная масса 5000 тонн. По предварительным расчетам наш летательный аппарат способен ускорятся до 2300 метров в секунду.



Актуальность проекта:

Преимущества Rotary Blade по сравнению с существующей летательной техникой: 

— Высокая подъемная сила на кв.метр аппарата, вес и соответственно высокая грузоподъемность;
— Низкие энергозатраты; 
— Высокая экономическая эффективность (создание данного летательного аппарата очень дешево);
— Достаточно высокие скорости полёта, до 2300 км в секунду;
— Возможность вертикального взлёта из любой точки — как с суши так и с водной поверхности;



Перспективы проекта:

Где можно использовать Rotary Blade? 

Военная авиация;
Гражданская и малая гражданская авиация (возможно создание малогабаритных семейных авиэток); 
Беспилотники разных типов;
В перспективе в ближнем космосе (в случае успешного испытания устройства в закрытом герметичном корпусе);

 

 

 

 

2.      Финансовые показатели:

Затраты на запуск проекта:

 

Статьи затрат

Период

Сумма

1

Создание рабочей модели

01.09.2017-01.11.2017

300 000,00 руб.

2

Создание полноценной автономной модели

01.11.2017- 01.01.2018

500 000,00 руб.

3

Создание первых заказных дронов

01.03.2018-01.05.2018

3 000 000,00 руб.

4

Заработная плата

01.09.2017-01.05.2018

1 200 000,00 руб.

5

Аренда помещения

01.09.2017-01.05.2018

100 000,00 руб.

 

ИТОГО :

ИТОГО с налогами :

 

5 100 000,00 руб.

5 900 000,00 руб.

 

Постоянные затраты после запуска проекта ежемесячные:

 

Статьи затрат

Сумма

1

Заработная плата

300 000,00 руб.

2

Аренда помещения

100 000,00 руб.

3

Изготовление заказов

3 000 000,00 руб

 

Заработная плата + изготовление + аренда

Заработная плата + изготовление

 

33 200 000 руб.

332 000 000 руб.

 

ИТОГО :

ИТОГО с налогами :

3 400 000,00 руб.

3 550 000,00 руб.

 

 

Доходы проекта ежемесячные:

 

Месяц

Сумма

1

01.05.18

6 000 000,00 руб.

2

Продажа изделия + технология

60 000 000,00 руб.

3

Продажа изделия + технология

600 000 000,00 руб

 

 

 

 

ИТОГО

6 000 000,00 руб.

 

 

 

Прибыль проекта ежемесячно:

 

Месяц

Сумма

1.

 

2 450 000,00 руб.

2

Продажа изделия + технология

24 800 000 руб.

3

Продажа изделия + технология

248 800 000 руб.

 

 

 

 

ИТОГО

2 450 000,00 руб.

 

3.      Этапы проекта:

Этап

Описание

Период

Статус

1

Поиск и аренда помещения

 

01.08.17

Не пройден

2

Создание рабочей модели

Подтверждение эффекта

01.09.2017-01.11.2017

Не пройден

3

Создание полноценной автономной модели

Модель работает на аккумуляторах и стабилизирует свое положение, а так же имеет радиосвязь с пультом управления

01.11.2017- 01.01.2018

Не пройден

4

Работа с заказчиками, выставочная работа

 

01.01.2018- 01.03.2018

Не пройден

5

Создание первых заказных дронов

 

01.03.2018-

01.05.2018

Не пройден

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Дополнительные материалы

 

Модель 1

Вес – 350 кг

Полезная нагрузка -  4850 кг. max -  может поднять

Габариты – 1500 Х 1500 мм

 

Модель 2

Вес – 500 кг

Полезная нагрузка – 21800 кг. max

Габариты – 2000 Х 2000 мм

 

Модель 3

 

Вес – 650 кг

Полезная нагрузка – 49000 кг. max

Габариты – 2500 Х 2500 мм

 

Модель  4

 

Вес – 1300 кг

Полезная нагрузка – 118000 кг. max

Габариты – 4000 Х 4000 мм

 

            Максимальная полезная нагрузка – это сколько может поднять, при скорости нуль. Что бы скорость была больше нуля надо уменьшать полезную нагрузку. При увеличении времени полета вес увеличивается за счет дополнительных аккумуляторов.

 

            Возврат инвестиций только с прибыли проекта.

Прогноз



Месяц
Прибыль/убытки (тыс. руб)
Инвестиционный план (тыс. руб)
ВЫРУЧКА
0
ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ
0
ЧИСТЫЕ АКТИВЫ
0





Показатель Значение показателя Изменение
Выручка от продажи товаров, продукции, работ, услуг 0
Чистая прибыль
0
На диаграмме ниже наглядно представлена структура капитала организации:

Анализ финансового положения

Структура имущества и источники его формирования

Показатель Значение показателя Изменение за анализируемый период
в тыс. руб. в % итого тыс. руб.
± %
на начало
анализируемого
периода
на конец
анализируемого
периода
Актив
1. Внеоборотные активы
основные средства
нематериальные активы
2. Оборотные, всего
запасы
дебиторская задолженность
денежные средства и краткосрочные финансовые вложения
Пассив
1. Собственный капитал
Справочно: Чистые активы
2. Долгосрочные обязательства, всего
заемные средства
3. Краткосрочные обязательства*, всего
заемные средства
Итого по балансу 100 100

Оценка стоимости чистых активов организации

Показатель Значение показателя Изменение
в тыс. руб. тыс. руб.
± %
1. Чистые активы 0 0
2. Уставный капитал 0 0
3. Превышение чистых активов над уставным капиталом 0 0

На следующем графике наглядно представлена динамика чистых активов и уставного капитал организации.
Адрес:
Контакты
  • Вьюрков Владимир Александрович
  • mistervva@gmail.com
  • Вьюрков Владимир Александрович
  • mistervva@gmail.com