Беспилотники. Повторение пройденного
Автор: Евгений КрасКвадрокоптеры. Их сейчас среди малых беспилотных аппаратов больше всех, наверное. Хотя есть и трикоптеры, и октакоптеры, и гектокоптеры, и прочие. Странно это выглядит на самом деле. Ведь каждая такая машинка по-сути – это маленький вертолёт. А если посмотреть на «настоящие» большие вертолёты, то у них имеется или один несущий винт с маленьким компенсатором, или пара винтов, вращающихся в противоположном направлении.
Примером первого варианта являются подавляющее большинство вертолётов в мире. Например, это наш боевой Ми-28. Примером второго соответственно можно считать соосную «камовскую» схему Ка-52. Хотя винты могут быть и несоосными, а разнесёнными. Такие стояли на старом советском вертолёте «Летающий вагон» Як-24:
Такая же схема используется прямо сейчас на сэшэашном военно-транспортном вертолёте Ch-47 «Chinook»:
Кстати, вертолёт именно такой схемы был первым в мире, который вообще поднялся в небо в 1907 году… хотя только на 20 секунд. Его создателем был сын торговца из Франции и талантливый изобретатель Поль Корню. Вот фотография этой замечательной машины с самим Полем за штурвалом:
Вот на этой фотке лучше видно устройство его аппарата:
Всё просто и логично – два винта, которые вращаются в разные стороны. Казалось бы, куда ещё проще? Но всё же можно и проще… Позже, в 1910 году Борис Николаевич Юрьев придумал схему вертолёта с одним подъёмным винтом. Ещё через год он же придумал автомат перекоса лопастей. Именно по такой схеме сделано большинство вертолётов в мире. Вот вертолёт Юрьева, построенный перед Первой Мировой войной, которая прервала труды будущего советского академика в этом направлении:
Никаких других вариантов особо никто не рассматривает на сегодня, хотя опытные машины со странными схемами несущих винтов время от времени делаются. Однако в основном это связано с попытками преодолеть врождённый недостаток всех вертолётов – маленькую скорость. И в основном же это ничем хорошим не заканчивается. Машины получаются хотя и скоростными, но очень ненадёжными и обладающими кучей других недостатков.
Однако, когда дело касается «бытовухи», которыми завалил рынок «дронов» Китай и иже с ним, то окажется, что это именно системы с кучей моторов и винтов. Компенсирующие соосные винты на такие машинки тоже ставят. То есть на один моторчик устанавливают два винта, но это значит, что винтов становится вместо четырёх – восемь.
В прошлом, в самом начале эпохи авиации, вертолётами увлекались не только гении вроде Корню и Юрьева. Были и другие увлечённые личности. Однако одной увлечённости и трудолюбия всё же мало. Вот не знаю, почему братья Луи и Жак Бреге в своём далёком 1907 году выбрали для своего летательного аппарата такую вот странную схему аж с четырьмя подъёмными винтами:
Машина очень тяжёлая, состоящая из большого количества деталей. А чем больше деталей в механизме, тем выше шанс, что одна из них сломается. То есть аппарат по определению получился крайне ненадёжным. Может братья хотели увеличить за счёт увеличения количества винтов подъёмную силу? Но ведь они должны были понимать, что КПД такой схемы получится очень низким… не знаю. Короче опыт провалился.
Но не они одни наступили на те же грабли. Вот ещё одна машина из раннего этапа проектирования и постройки вертолётов:
Автор этого четырёхвинтового чуда Рауль Патерас Пескара. Точнее у Рауля на самом деле винта-то только два, но они сделаны по бипланной схеме. Очень странное решение. И очень упрямый создатель. Он далеко не сразу отказался от своей идеи:
Однако Раулю нужно отдать должное – он хотя бы был оригинален. Чего нельзя сказать об одном нашем, который после революции «свалил»… звали его Георгий Ботезат. И он тоже очень хотел построить вертолёт. Он даже получил патент на свою машину. Вот картинка из его патента:
Тогда ведь многие «свалили», но не всем удалось добиться успеха. Например, одного из «сваливших» сейчас знает весь мир – это Сикорский. Но начало его карьеры в Сэшэании было крайне неудачным. Сначала автор «Русского витязя», а потом и многомоторного «Ильи Муромца» сэшэашников почему-то не заинтересовал совсем. Наверное, всё же прав был Черчилль, когда сказал, что американцы всегда находят правильное решение, но после того, как перепробуют все остальные. Именно так получилось и с летательными аппаратами, которые предлагали русские конструктора.
Не понравился сэшэашному правительству тяжёлый многомоторный самолёт Сикорского, потом их совершенно не заинтересовал его вертолёт, сделанный по схеме Юрьева. Ну и верно же – что это за странная маленькая «стрекоза» у Сикорского? Совершенно несерьёзно выглядит. Совсем другое дело – это аж четырёхвинтовое чудовище, предложенное Георгием Ботезатом. Да и вид у Георгия был весьма представительным:
Может так они рассуждали, а может и как-то иначе… не важно. Важно, что Сикорскому денег на постройку не дали, а вот Ботезату дали. И он воплотил, так сказать, в 1927 году своё нечто весьма похожее на то, что было уже испробовано братьями Бреге за двадцать лет до того:
Разумеется, никакого чуда случиться не могло. Оно и не случилось. Машина получилась тяжёлой, ненадёжной и бестолковой. А вот Сикорский своего всё-таки добился, но потом, когда сэшэашные начальники истратили деньги на неправильные решения…
Я это всё к чему… то, что сейчас происходит с разработкой малых беспилотников, сильно напоминает то, с чего начинались вертолёты в самом начале двадцатого века. За дело часто берутся люди, у которых желания намного больше, чем знаний по выбранному направлению деятельности. В сети достаточно их рассуждений о том, что чем больше винтов, тем более надёжен аппарат. Странная логика. Похоже на то, что проектированием этих машинок часто занимаются люди, которые в электронике разбираются намного лучше, чем в авиации.
Дело доходит до того, что аппараты, сделанные по традиционным схемам, представляют, как нечто совершенно новое и ранее неизвестное. Именно так рекламируют своё новое изделие инженеры из Швейцарии. Вот их леталка диаметром 300 мм с двумя соосными винтами:
Ну… хорошо сделано. Логично. Однако называть это какой-то новацией-то зачем? Как раз это и есть хорошо изученная, проверенная конструкция. Традиция, так сказать. Поэтому ничего удивительного в том, что она летает в два раза дольше, чем её четырёхмоторные собратья. Когда за дело берутся профильные специалисты, то машинки у них получаются именно такие. Например, вот такой минивертолёт-разведчик из США:
Машинка карманная в буквальном смысле слова, но с очень хорошими характеристиками. Думаю, что будущее всё же не за странными многомоторными каракатицами, а за машинками с более традиционными схемами, типа вот такого дрона-разведчика Skydio армии США:
Впрочем… поживём – всё увидим.