Лохоня Никита Андреевич
Возраст: 15 лет
Место учебы: Классическая школа г Гурьевска, 9 класс
Город регион: г Гурьевск, Калининградская обл.
Электролёты: каково их будущее?
План:
- Введение.
- Историческая справка.
- Основные направления для развития электролётов.
- Пример элекролета на основе проекта БПЛА «Матрешка».
- Заключение.
- Источники информации.
1. Введение
Занимаясь авиамоделированием, мне стало интересно, какими в будущем будут электролеты. Сегодня существует много различных видов. От самолетов до квадрокоптеров. От классических схем до «трансформеров».
2.Историческая справка
Если вернуться в историю, то развитие электроавиации началось в 19 веке, а именно в 1883 г, когда французский воздухоплаватель Гастон Тисадье совершил первый полёт на дирижабле La France с использованием электрического двигателя Вернера фон Сименса, питавшегося от 435-килограммовой батареи. Но тогда технология: аккумуляторов, электромоторов и контролеров была не развита и только начинала свое существование.
 
Дирижабль La France
В авиамоделировании электрические моторные установки появились 1957 г., но не получили популярность из-за дороговизны и неэффективности. Но как только появились легкие, компактные и эффективные аккумуляторы, а также и бесколлекторные моторы - электричество стало вытеснять ДВС (далее по тексту -двигатель внутреннего сгорания).
Самолет Sollar Chellenger
Самолет Helios
В 1973 г. был проведен первый полет самолета Sollar Chellenger с человеком на борту. Полет длился всего 14 минут, но самолет за это время пролетел через Ла-Манш. В дальнейшем развитие получила беспилотная авиация (далее по тексту БПЛА). В 2001 году, БПЛА разработанный NASA поставил рекордный потолок в 29 км. А с разработкой новой электроники и контролеров, появились многомоторные аппараты, такие как квадрокоптеры и гексокоптеры.
3. Основные направления для развития электролётов
Первое - это источники питания: аккумуляторы могут сохранять значительный электрический заряд, хотя их вес по-прежнему достаточно большой и требует изменений. Но если учесть темп развития технологий, а именно аккумуляторных батарей, то совсем скоро появятся источники с высокой токо-отдачей и минимальным весом. Так же на эффективность аккумуляторов влияет кабель питания. С открытием возможности сверхпроводимости - кабели питания будут с очень низким сопротивлением или вообще без сопротивления, что исключит «потери» энергии на теплообмен. Но что если полностью отказаться от проводов! Передавать электричество по воздуху! В этом случае можно не использовать аккумуляторы на борту элекролета, а оставлять их на наземной станции. Это ограничит время полета только ресурсом его комплектующих, а не зарядом аккумулятора.
Второе - это электромоторы. Электродвигатель представляет собой электрическую машину, которая преобразует электрическую энергию в механическую. В начале изучения электромагнитной индукции были созданы самые первые и очень слабые электромоторы. Они значительно уступали ДВС. Но прогресс не стоит на месте. Со временем электромоторы менялись, их КПД рос, а с открытием неодимовых сплавов и понятием переменного тока появился новый тип электромоторов – бесколлекторные. Их КПД давно перевалил за 0.5 и приближается к единице! А с развитием металлургии открытием новых сплавов и веществ появится новые способы перерабатывать энергию в механическую.
4. Пример элекролёта на основе проекта БПЛА «Матрешка»
Но на данный момент уже есть множество видов электролётов, где представлены самые разные и интересные конструкторские решения. Например, хочу предложить свой проект БПЛА по типу летающего крыла «Матрешка».
4.1 Описание конструкции
Вид сверху показывает модель самолета по типу летающее крыло, имеет крыло треугольной в плане параболической формы по передней кромке и небольшую обратной стреловидность задней кромки. На верхней плоскости крыла расположены аэродинамические накладки, которые создают плоско выпуклый профиль крыла для создания подъемной силы. Форма аэродинамических накладок была выпрямлена экспериментально. На крыле расположены вертикальные стабилизаторы.
 
В носовой части на одной третей длины хорды крыла расположена моторная установка – тянущего типа и образован технологический прорез под воздушный винт, что обеспечивает безопасную винтомоторную установку. Управление аппаратом осуществляется элевонами, которые приводятся в движение сервоприводами. С нижней плоскости крыла расположен фюзеляж, который может быть взаимозаменяемый на различные установки с полезным грузом. Конструкция собрана и усилена бамбуковыми и угольными стержнями, которая собрана склеена эпоксидными клеями и использован пенополистирол и пенопропилен ЕПП. Прочная конструкция выведена многочисленными испытаниями макетов и моделей. Всего было создано и испытано четыре типа моделей, что позволило создать настоящий летающий образец.
5. Заключение
На сегодня электролёты далеко не совершенны. Они только начали свое развитие с появлением новой электроники, источников питания и материалов. Как только прогресс уйдет дальше, будут открыты новые материалы, вещества, то и электролеты изменятся. Изменится все: начиная от компоновки и заканчивая применением, назначением. А может с новыми достижениями появится альтернатива электролитам и о них забудут как об устаревшей технологии.
6. Источники информации
- В небе завтрешнего дня" К.А.Гилизин 1964г.
- Журнал "популярная механика" 2016-2017г.
- Журналы FMT (flugmodel und technik) 2011г.
- Журнал elektro model 2002 г.
| 
