Как стать автором
Обновить

Комментарии 142

Но если мы имеем множество маленьких винтов – мы неразумно используем конструктивную массу ЛА, так как нам потребуется больше силовых конструкций, чтобы разместить все винты, а значит мы увеличим массу пустого аппарата и следовательно уменьшим массу полезной нагрузки. Поэтому один винт все равно лучше, чем множество мелких.

Не знаю, как вы от маленьких винтов перешли к конструктивной массе — винтов больше, но весят они меньше. Что касается вертолетов — у них есть две проблемы. Во-первых, в вертолетах есть дорогостоящие редуктор и автомат-перекос, у которых срок службы не очень большой. Они сильно увеличиваются стоимость эксплуатации вертолетов. У квадракоптеров винты работают «напрямую», именно поэтому аэротакси имеют шанс стать доступным видом летающего транспорта.
Во-вторых, технологии в вертолётах обкатаны в течении десятилетий. С одной стороны, их довели практически до совершенства, но обратная сторона — очень сложно сделать прорыв.
И да, я не согласен с вашим утверждением, что
Да и то проигрывает, потому что вертолеты сейчас такие – неидеальные аэродинамически (все машины, продаваемые на рынке – это дети 70-ых годов).

На рынке вертолётов много разных, и все что можно и нужно было улучшить — уже 10 раз опробовано.
Вынужден дать на ваш комментарий свой и развернутый.

1) На рынке немного разных вертолетов. В отличии от автомобилей или самолетов — на рынке крайне мало моделей вертолетов. Из инноваций есть Sikorsky S-97 — и это что-то совсем новое и революционное. И задел на развитие есть огромный в целой отрасли. Проблема только в том, что в рынке гражданской и доступной авиации ничего особо и нет кроме Robinson R44, который полетел в начале девяностых, а был основан на модели R22, которое берет свое начало с семидесятых. Стоимость R44 полностью сопоставима с той, которую хотят брать производители аэротакси, значит и сравнивать решения нужно из одного ценового диапазона, в том числе и по конструкторским особенностям. Турбовальные вертолеты не в этой категории по причине стоимости двигателя. Есть R66, но он слишком дорогой для простого смертного.

2) Если винтов больше, то вся конструкция весит больше. Лопасть вертолета – это легкая конструкция. Винту помогает центробежная сила, которая растягивает лопасть и тем самым лопасть весом в 8 килограмм способна нести 200-400 кг веса. Потому что на 300 кгс подъемной силы приходится 5-6 тонн центробежной силы, лопасть натянута как струна, при этом крепится к винту не жестко, а через втулку несущего винта, которая дополнительно убирает напряжения в комле лопасти и продлевает ее ресурс, да так, что современные композитные лопасти вертолета имеют ресурс в 8 тыс. часов.

Давайте вместе посчитаем вес. На примере сверхлегкого вертолета 450 кг (2 пассажира):
— ДВС в сборе — 70кг
— Редуктор с валом и втулкой несущего винта — 30 кг
— Лопасти 6-8 кг, 2 штуки
— Автомат перекоса и проводка управления — не более 7 кг
— Итого 123 кг (если считать по максимальным значениям веса узлов)

Много винтов — Volocopter:
18 винтов — по примерно 2 кг каждый (исходя из его примерного диаметра)
Общая потребная энергия для такого аппарата должна быть в районе 100 kW, то есть где-то 5,5 kW на двигатель, смотрим по интернету и находим вес таких двигателей, минимальное, что я нашел 4 кг
Провода — медь. Пусть 7кг на весь аппарат
Несущая конструкция, которая удерживала бы винты на заданных местах — минимум 25 кг, даже если мы применяем карбон — не очень удачная конструкция — необходимо усиление в определенных местах — центробежная сила нам не помогает, а вибрации будут существенными во время поступательного полета, так как винт крепится к двигателю жестко и не имеет автомата перекоса и втулки несущего винта.
Итог: 140 кг
Это я еще не учел таких вещей как контроллер и прочие прелести электро-аппаратов.

В авиации есть простое правило: меньше двигателей – больше весовая отдача. Два и более двигателя ставят либо с целью увеличения надежности или потому что нет одного двигателя необходимой мощности.

3) Срок службы автомата перекоса и редуктора — 2000 часов – это стандарт для сертификации типа. Есть обслуживание, разумеется. После 2000 часов производится инспекция, производится замена подшипников и дальше сборка узла и установка его на борт с продлением срока еще на 2000 часов. Вылетать 2000 часов очень и очень сложно.

4) Касаемо цены и сложности. В автомате-перекоса сложного ничего нет, а его цена вообще одна из самых низких среди всех деталей вертолета. Редуктор – да, это ответственный и технологичный узел, точнее не сам редуктор, а находящиеся в нем шестерни. Но что дешевле пара конических шестерней или 18 электро-двигателей?

5) Автомат перекоса – не просто элемент управления. Этот элемент в паре с втулкой несущего винта делает полет вертолета безопасным и как раз продолжительным по ресурсу: снимает напряжения на лопастях, позволяет вертолету садиться в режиме авторотации и т.д. и т.п.

С одной стороны, я не сильно разбираюсь в вопросе, но с другой стороны — мне кажется просто невероятным, что за 70 лет вертолетостроения никто не смог рассчитать оптимальную аэродинамику.
Но напротив, большинство современных вертолётов совсем не выглядят, как летающий кирпич. И если большинство вертолётов и берут свои корни в семидесятых, то это говорит скорее о совершенстве их конструкции.
Очевидно, что пассажирские квадракоптеры (или нужно их называть мультикоптерами?) не догнали по параметрам вертолёты, иначе бы их эксплуатировали уже прямо сейчас, но ожидается, что в этом направлении _может_ быть прорыв (какой случился с любительскими квадракоптерами).
Может прорыва и не будет никогда, но электрический вертолёт так и останется дорогим транспортом для элиты из-за дороговизны эксплуатации.
Авиация – это очень консервативное направление по ряду причин.
И когда я говорил про семидесятые, то вынужден сделать поправку, что речь шла именно о легких аппаратах, таких как R44. Это единственно массовый вертолет за свои деньги. Есть много чего быстрее, современнее лучше сильнее, но это не массовый продукт.

Касаемо любительских квадракоптеров – это отличная ниша. Но там работает другой закон: «закон квадрата кубов» — почитайте на википедии. Этот закон объясняет к примеру, почему летает шмель, но он точно не будет летать если просто увеличить его в размерах.

На малых массах, схема квадрокоптера очень удобна, так как она действительно проще.
Однако, справедливо и следующее: маленький вертолет должен иметь большую энерговооруженность. И если покопаться на просторах интернета, то это легко можно подтвердить:


Квадрокоптеры не могут так летать, но никому и не нужно, чтобы квадракоптер делал такие кульбиты. Со своей задачей – съемкой видео, развлекательными полетами, доставкой легких грузов он прекрасно справляется без сложной конструкции. Однако с ростом конструкции приходится выжимать максимум из имеющихся параметров и тогда 4 винта начинают значительно проигрывать одному, но большому.
Квадрокоптеры умеют так летать. Вы привели в пример так называемые 3D полеты на вертолете. Есть аналогичное направление и в квадрокоптерах. В квадриках оно делится на 2, первое это квадрокоптеры с 1 мотором и автоматом перекоса на 4х лучах(как наиболее известный пример: «Stingray 500») и 4 моторами, которые способны практически моментально останавливаться и начинать вращение в противоположную сторону(сейчас такая возможность есть практически у всех гоночных коптерах.собранных на +- свежих компонентах).
Все верно, stingray 500 — может в пилотаж, но есть 2 но:
1) У него заметно ниже энерговооруженность
2) Конструктивно – это ближе к вертолету: редуктора, автоматы перекоса и т.д. То есть совсем другая физика процесса.

И да, он очень прикольный.
Использование редукторов обусловлено использованием одного высокооборотистого вертолётного движка. Если делать движок на каждый ротор, то можно обойтись без редукторов. Заодно появится возможность управлять рысканьем — в одномоторной версии это невозможно.
И автоматов перекоса там нет — только простой variable pitch.
К сожалению проект не выдержал конкуренции с китайскими клонами, которые к тому же из-за крайне низкого качества дискредитировали идею вообще.
В результате автор даже не пытался коммерциализировать следующую, гораздо более крупную и мощную версию.
Позвольте возразить. У него не автомата перекоса в чистом виде. Есть только изменение шага винтов (для всех лопастей каждого винта шаг ставится одинаковый, в отличии от вертолета).
Физика процесса ровно как у обычного квадрокоптера, разве что, практически моментальное изменение вектора тяги на противоположное значение.
Там есть существенные отличия.
Самое главное отличие — у него нет управления по рысканью.
Кроме того, он изменяет направление тяги на каждом роторе отдельно, в отличие от обычных коптером с реверсивными ESC-ами, поэтому в принципе он может делать гораздо более резвые перевороты. Однако фактически это ограничивается настройками пульта.
А сможет ли винт в 50 килограмм столь же резво изменять тягу как винт в 50 грамм?
Вообще для вертолётов испытывались независимые (на каждую лопасть) актуаторные системы активного подавления шума и вибраций. Думаю с такими системами можно гораздо резвее изменять тягу не опасаясь за конструкционную целостность.
Ну как же нет управления по рысканью? Уменьшаем шаг на винтах которые крутятся в одну сторону, увеличиваем шаг на тех, которые крутятся в другую — вот вам и управление по рысканию. Возможно оно там не реализовано(не изучал вопрос) но оно в принципе возможно.
Да, в принципе возможно сильно увеличив угол атаки лопастей роторов вращающихся в одну сторону, чтобы они создавали большее сопротивление, одновременно оставив без изменения или уменьшив угол других лопастей и увеличив тягу главного мотора для сохранения суммарной тяги. Но насколько я помню там нельзя сильно повернуть лопасти и основной мотор работает на одной скорости.
Как нельзя, если там угол меняется от положительного до отрицательного? Если вывести угол в 0, то тяга создаваемая винтом будет тоже 0, а значит и сопротивление на валу будет тоже практически никаким.
Как по вашему управляются по рысканию соосные вертолеты типа Ка-50, Ка-52? А это боевые машины — маневренность для них значит очень много.
Вы правы. Можно делать выводом в 0. Но там сервы проскакивают 0. Если двигать на пульте ручкой допустим от угла атаки 10 градусов вниз, то после примерно 3 градусов он перескочит на -3 и пойдёт дальше вниз. И наоборот. Но, возможно, в режиме ненулевого рысканья их и можно было выводить в 0 на половине роторов.
Так, как в видео и взрослые вертолеты летать не могут.
Там тяговооруженность под 10х от веса и запас по прочности лопастей не меньше 50х от веса.
Что реально на малых моделях вообще не реально на 500кг аппаратах.
Именно так — закон квадрата кубов.
Давайте вместе посчитаем вес. На примере сверхлегкого вертолета 450 кг (2 пассажира):
— ДВС в сборе — 70кг
— Редуктор с валом и втулкой несущего винта — 30 кг
— Лопасти 6-8 кг, 2 штуки
— Автомат перекоса и проводка управления — не более 7 кг
— Итого 123 кг (если считать по максимальным значениям веса узлов)
А что там с хвостовой балкой? С редуктором отбора мощности для нее? С приводным валом? Автоматом перекоса хвостового винта? Сам хвостовой винт?
У Volocopter'а хвостовая балка и все что с ней связанное отсутствует как класс.
Спасибо, что заметили.
Хвостовая балка 10 кг в сборе + 4 кг лопасти с редуктором.

Итого все равно 137 у вертолета против 140 кг у мультикоптера.

Какие-то килограммы можно найти там или тут. Но сути это не меняет: много винтов – это не меньше масса ЛА.
Простите, а что у вас за материалы такие? Что балка длиной 3-4 метра будет весить всего 10кг? Стоит отметить, что внутри балки еще вал к тому самому хвостовому винту проходить должен. Вал должен держаться в нескольких подшипниковых опорах. А конический редуктор (на самом деле их надо 2 шт) вместе с лопастями из чего будет? 4 кг? Лопасти винта должны менять свой угол установки, эта система явно не 100гр будет весить. Как-то нереально. Как мне кажется, масса в вашем «проекте» сильно недооценена — железки (я имею ввиду двигатели, редуктора, валы и пр) весьма и весьма тяжелые.
Я участвовал в сборке разных ЛА, так что имею практический опыт. И да — балка очень легкая.
image
Ranabot — 450 кг полной взлетной массы. 280 кг пустого.

Композитная полая балка. Простой и легкий редуктор. И на самом деле редуктор нужен 1, а не 2 – не знаю, где вы второй там нашли. Тут все достаточно легкое и визуально он не выглядит на 280 кг, но факт в том, что он легче мотоциклов Harley-Davidson.

К примеру этот малыш-мотоцикл легче вертолета всего на 25 кг:
image

Давайте использовать факты, а не доводы.
Два редуктора в случае привода от основного ДВС.
Первый между основным двигателем и валом внутри балки
Второй в месте расположения винта.

По поводу массы не буду спорить, раз вы держали эти запчасти.
Ми-24 — вертолет с максимальной взлетной массов 11500 кг, а не 450 кг.

В перерасчете веса для 450 кг, получим 4,5 кг. Хотя, прямой перерасчет не работает в авиации, но все же.
Ага, я того и привел. Но это не отменяет факта, что вы в рассчетах не учли балки, обтекатели, шасси/лыжи, топливную систему и так далее.
Ми-24, мягко говоря, слабо подходит на роль городского транспорта.
Если только как частично бронированный ударный «воздушный автобус»
Да это понятно.
Я к тому, что даже если у 10тонного Ми-24 она 114, то 10 не выглядят чемто зашкварным для полутонника.
Человек же сомневался в возможности по материалам.
Хотелось бы подтвердить тезис про 2000 часов — этого достаточно. Предполагаемый часовой наезд автомобилей установлен в 5000 часов (это для расчёта надёжности электро батареи для электромобилей) по версии департамента электроэнергетики США (или как там его правильно)
Таким образом 2000 на автомат перекоса для механизма с предполагаемыми автомобильными временными нагрузками выглядит очень и очень разумно.

Ну так у автомобиля средняя скорость мизерная, поэтому для нормальной эксплуатации нужен такой часовой наезд. У ЛА средняя скорость выше в разы (если не на порядок), соотвественно, за те 2000 летных часов ЛА пройдет гораздо большее расстояние и принесет больше денег.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Вылетать 2000 часов очень и очень сложно.


Ну почему же сложно, для коммерческой авиации а вы предлагаете именно аэротакси это будет очень даже просто. ИМХО основная проблема в том что нет в городах с плотной застройкой инфраструктуры для летательных аппаратов вертикального взлета, единственная альтернатива это посадка на крыше высокого здания.
Что касается вертолетов — у них есть две проблемы. Во-первых, в вертолетах есть дорогостоящие редуктор и автомат-перекос, у которых срок службы не очень большой. Они сильно увеличиваются стоимость эксплуатации вертолетов.

Исправление этих недостатков было одной из целью при создании Kaman K-MAX:
Системы вертолета максимально упрощены, вертолет спроектирован с учетом требования минимального технического обслуживания в полевых условиях. Отсутствуют гидравлические приводы, сервозакрылки лопастей несущего винта обеспечивают малые усилия на ручке управления; управление полётом ручное. В электросистеме используется только постоянный ток; свинцово-кислотная аккумуляторная батарея не требует технического обслуживания.
дирижабли шликом громоздки, чтобы использовать их как персональный транспорт в городской среде


Это точно? Я не проводил расчётов, интуитивно мне кажется что небольшие дирижабли должны быть крайне эффективны — в рамках городах нет проблемы с погодными условиями, подъёмная сила бесплатная, значит энергоэффективность будет достаточно высокой. Правда вопрос парковки может всё испортить…

А с безопасностью у дирижаблей как? Слышал, что было не очень

Из Википедии:
«Гинденбург» отправился в последний полёт вечером 3 мая 1937 года в США, на борту было 97 пассажиров и членов экипажа
В 18:12 «Гинденбург» получил разрешение идти на посадку и через час пошёл на посадку. Однако в 19:25 после сброса причальных канатов в районе кормы произошёл пожар[13]. Огонь сместился быстро в сторону носовой части дирижабля, и вскоре прогремел взрыв. Через 34 секунды дирижабль сгорел дотла и упал[12]. Жертвами катастрофы стали 36 человек: 13 пассажиров, 22 члена экипажа и один наземный работник[2].

Если при такой аварии дирижабля, наполненного легкогорючим водородом, спаслось почти две трети людей из тех что были на борту, то безопасность, скорее, наоборот весьма высокая.
Парковка для дирижабля – это очень сложный вопрос. Как и погрузка и выгрузка пассажиров. Он не обладает требуемыми параметрами, чтобы пассажир мог прийти, быстро сесть, быстро взлететь, долететь, быстро сесть и быстро выйти из кабины. Поездка на автомобиле может оказаться выигрышнее по времени.
Прилетел — сдул. Вернулся — надул и полетел :)
Ага. Сдул быстро 50кубометров. Дороже полета такая шняга получится.
В больших городах, наоборот, куча проблем с погодными условиями.
Небоскребы разбивают воздушный поток, превращая его в смесь аэродинамических труб и завихрений. Так что медленному аэростату делать в городе совершенно нечего.
У дирижабля ещё и парусность большая, от чего в большом городе при порыве ветра он может влететь в здание раньше, чем успеет сманеврировать.
Qwentor: А с безопасностью у дирижаблей как? Слышал, что было не очень

Qwentor, в Первую Мировую сбитый цеппелин мог падать вниз часами, так что Гинденбург скорее всего был заминирован.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Поясните пожалуйста за мокрые канаты, кто их выбрасывал когда и почему?
Причальные канаты были мокрые, когда их бросали на землю во время дождя, и дирижабрь превратился в горизонтальный молниеотвод. От разряда атмосферного электричества внутри дирижабля возникли искры, воспламенившие взрывчатую смесь.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Так нам и не надо тонну. Для одного человека и 100кг должно быть достаточно, соответственно выходит одна фура. Другой вопрос, что как ответили выше, моё предположение о более стабильной погоде в городе неверно, а о проблемах с парковкой — как раз таки верно (и это возможно даже более важно). Если для того чтобы сесть в личный транспорт надо устраивать «цирк с конями» — то такой личный транспорт бесполезен.
небольшие дирижабли

«Небольшой» — это размером порядка 9-этажного дома.

в рамках городах нет проблемы с погодными условиями

В рамках города огромная проблема с погодными условиями — застройка создает сильнейшие нестационарные возмущения воздушного потока. И тут ваш 9-этажный воздушный пузырь…

вопрос парковки

для всех аппаратов легче воздуха приземление — это (мало)управляемая катастрофа.
Мне кажется, что все эти разработчики заходят с другой стороны.
И сторона эта — безопасность.
Малые вертолёты, тот же Робинсон, очень требовательны к уровню пилота, а так же к погодным условиям. Помимо этого, у вертолётов только с двумя несущими лопастями есть и свои болячки, относительно трёх-четырех лопастных. Всякие там срывы при резком падении оборотов и прочие штуки.
Короче, при всей своей эффективности — это не массовая техника «сел и поехал». Да и автопилот в таких условиях не прикрутишь.
Плюс нет резервирования. Многовинтовые схемы — да, они намного медленнее, прожорливее, хуже. Но надежнее в плане отказоустойчивости. Если отрыгнёт один винт из шести — есть вариант аварийной, но безопасной посадки. А с одним винтом… Посадка на авторотации требует высоты и ювелирного управления.

Вот именно поэтому, как мне кажется, и появляются все эти мутанты.
С безопасностью у дронов еще больше проблем, чем с эффективностью.
Если бы я описал, какие конкретные проблемы есть, связанные с безопасностью, данная статья стала бы слишком большой. Плюс, статистика летных часов говорит, что вертолет безопаснее автомобиля, так что это не является такой проблемой, с которой стоит бороться через изобретение нового типа ЛА.

У аэротакси аварийность будет на порядок выше, чисто по причине новизны схемы и технологий. К тому же регуляторы всех стран сейчас не дают права проводить испытания аэротакси: их департаментах работают авиационные инженеры, которые проверяют соответствие ЛА требуемым нормам безопасности. Эти нормы ни одно аэротакси пока пройти не может. Иначе бы мы уже увидели хотя бы пилотируемые полеты в воздушной среде от аэропорта к аэропорту или иные полномасштабные летные испытания.

Однако, согласен с вами в следующем:
— Двухлопастные вертолеты действительно имеют свои болячки, но не такие страшные, как сперва кажется – говорю как пилот данного типа. А также как человек, который в учебных целях был на границе данных режимов. Чтобы загнать туда борт нужно исключительно постараться – это сложнее, чем въехать в бетонную стену на автомобиле. Плюс любой ЛА имеет свои ограничения на погодные условия – вопрос лишь в том, какие это ограничения. Квадрокоптеры также будут иметь свои ограничения.
— Да. Пилоты – это ограничение. Не столько как к уровню, потому что я мог бы вас со своим налетом «покатать» на вертолете, сколько как требованиям – получение CPL – весьма затратное занятие. Пилотов не напасешься, а они в добавок хотят получать достаточно высокую зарплату с целью окупить свою лицензию.

И последнее автопилоты ставятся на современные вертолеты, при чем еще в восьмидесятых годах Ка-50 был оснащен автопилотом, который мог: зависать, совершать полеты по маршруту без участия пилота. В том числе на нем был установлен рекорд висения, когда машина часы висела в одной точке без действий пилота – сейчас возможностей еще больше.
Завидую, корочки пилота — очень заманчивая штука! Ну и спорить не вижу смысла)
Я лично, не очень верю в доступное аэротакси в обозримом будущем и на нынешнем технологическом уровне. Всё что сейчас есть дорого. Вопрос снижения цены полёта возможно разрешить только совершив некий технологический прорыв. При этом всё равно не понятно, как решать главный вопрос безопасной аварийной посадки…
Все эти досужие разговоры про энергетику и эффективность не имеют никакого смысла. Ибо массового воздушного городского транспорта не будет никогда! Я не понимаю, какие «романтики» могут всерьёз это рассматривать и делать инвестиции. Даже как-то не удобно перечислять факторы, которые хоронят идею на корню: дорого, опасно, неэффективно.

И главное с кем конкурировать: с беспилотными каршерингом по требованию. А будет так. Частных машин почти не будет, количество авто на улицах в пару раз меньше. Трафик управляется автоматически по беспроводной связи между авто, а также централизовано, поэтому пробок нет. Машина через 1-2 минуты после вызова к вашим услугам в любом месте (а не только на «взлётно-посадочной таксо-парковке»). Стоит копейки. Ну и где хоть какой-то проблеск на конкуренцию между аэротакси (существующего разве в виде сомнительных прототипов) и беспилотным каршерингом (который уже без пяти минут, как на будет на массовом рынке)?
Ну почему же сразу никогда, вот подоспеет антигравитация, и будут флаеры как на КДПВ вместо такси по мегаполисам рассекать. А на дальние расстояния, само собой, телепортация.
А если вертолет сравнить с автомобилем управляемым професиональным гонщиком или дальнобойщиком?
Просто вы сравниваете массовые автомобили и вертолеты управляемые пилотами, которые более ничего не делают как правило кроме вождения вертолета.
Плюс регламентные обслуживания существенно чаще и пристальнее. Да и собственно обучение на пилота-любителя кардинальнейшим образом отличается от водительских курсов.
Да просто управления проффесионалами хватит.
Таксисты и дальнобойщики попадают в аварии значительно реже(на километр пути).
Дальнобойщики накатывают 150-300тыс в год. А попадают в аварии где-то раз в год-два, как и обычные водители со средним накатом в 15тыс.
Таксисты попадают в аварии еще реже. Накат чуть меньше, порядка 50-70тыс в год.
Ну просто когда нейросеть больше ничем не занимается, она лучше реагирует да и опыта «чувства» неисправности авто и как вести в данных погодных условиях сильно побольше.
Насчёт таксистов не могу сходится согласиться. Есть какая-то статистика, на которую вы ссылаетесь?
А что вас смущает, накат или количество аварий серйознее «поцарапал бампер»?

Вот, например, Киев — таксисты 1 ДТП на 165 таксистов на год, обычные водители — 1 на 25 на год.
nv.ua/biz/markets/v-3-raza-bezopasnee-ili-kak-u-taksistov-s-dtp-50000274.html
А теперь добавьте то, что таксисты в год в разы больше ездят(как минимум).

Ну и чисто логически, если бы таксисты попадали бы раз в два года в ДТП(в соответсвии с пробегом), где бы они столько машин брали? Машины то у них по 5,10 и более лет ходят.

Пробег? Ну у меня есть хорошие знакомые-таксисты я просто поделил пробег их машин на возраст(легко посмотреть же).
Ну вот тут есть тема, тоже вроде как к 50-100тыс в год пришли. forum.ixbt.com/topic.cgi?id=70:7863
Меня смущает манера вождения таксистов =) Спасибо.
Вы знаете, норма налета при допуске к вертолету ниже, чем норма часов практических занятый на авто. Это удивительно, но факт.

Во всем мире частных пилотов больше, чем профессионалов. На счет России – не знаю, у нас сложная ситуация. Но несколько тысяч частных пилотов и у нас есть. Более точной статистикой не обладаю.
Что простите? Частных пилотов ВЕРТОЛЕТОВ больше? Первый раз слышу.
Может эти частные пилоты летают на цеснах? Ну так там аварийность больше.
А если посчитать аврийность в часах, а не километрах? К тому же мы вроде как про город, а это сложные условия почти всегда и постоянные взлеты-посадки.

Нет никаких причин долго висеть на старте или медленно вертикально снижаться при посадке. Это временная мера на период разработки. В идеале аэротакси должно быстро стартовать и набирать скорость, переходя на самолётный режим. А при посадке быстро гасить скорость и садиться по-птичьи. И вот тут более низкая энергоэффективность коптеров на висении по сравнению с вертолетом вообще роли не играет. В идеале это 3-5 сек на взлет до перехода в самолётный режим, и ещё столько же или меньше секунд на вертикальную посадку. По сравнению даже с 20 минутами крейсерского горизонтального полета, не говоря о часе и более для длинных перелетов, это вообще ни о чем. Даже если топливная энергоэффективность на старте будет в несколько раз хуже.

Проблема в том, что аэротакси плох в режиме полета с поступательной скоростью. А касаемо типичных городских задач – это полет на 5-7 минут, из которых 1,5 минуты – это взлет и посадка.

А еще никаких посадок по-птичьи не существует. И любая посадка – это достаточно продолжительный режим при котором ЛА должен сбросить и скорость и высоту. Иногда что-то идет не так и тогда требуется быстро выйти на второй круг – стандартная процедура, которая не очень то будет возможна, если у вас нет требуемого запаса по мощности или иных средств пассивной безопасности, которых в представленных схемах аэротакси нет.

К тому же есть взлет с препятствиям, взлет из колодца, есть куча факторов и условий, которые необходимо учитывать. Хотите взлет с хаком — добро пожаловать на взлетно-посадочную полосу.

Если ЛА не может уверенно висеть продолжительное время – его никто не допустит для осуществления полетов с ограниченных площадок.
В идеале это 3-5 сек на взлет до перехода в самолётный режим, и ещё столько же или меньше секунд на вертикальную посадку.

3-5 секунд для 100-200 метров "с места"? С паксом на борту? А потом "столько же или меньше секунд на вертикальную посадку"??? Таких адреналиновых наркоманов устойчивых к перегрузкам еще поискать надо будет.

До 30-40 км/час, или на какой там крылья подхватят до кратного в несколько раз уменьшения потребной мощности для полета? Почему бы и нет. При встречном ветре это может быть буквально 10 м по расстоянию. Если аэротакси будет лететь в крейсере на 150 км/час, минимум в 3 раза меньшая скорость означает полную компенсацию веса чисто крыльями (обычные значения в авиации, правда с механизацией в виде закрылков). А так как тут ещё и моторами вертикального взлета будет частично компенсироваться, то вполне уверенно можно утверждать, что режим "висения" будет заканчиваться на примерно в 5 раз меньшей скорости, чем крейсерская. А дальше необходимая для полета мощность уменьшится в несколько раз и вопрос худшей экономичности на висении снимается сам собой.

Ключевые недостатки для полетов над городом:
Безопасность.
Шум.
Инфраструктура.

Упавший ЛА в городе угробит не только находящихся там людей, но и людей на земле с большой вероятностью

Даже если исключить свист турбины или рычание ДВС, аэродинамический шум вертолета в городе слышно далеко. Такое «ночное такси» разбудит всех!

В городе вертолет (коптер) так просто не посадить. Надо много площадок на крышах.
Посмотрите сколько проводов натянуто везде. Какая тут аварийная посадка и посадка на землю вобще?
Но как все эти проблемы решает аэротакси?
Никак.
Вот мы и не наблюдаем аэротакси.
В городах где это очень необходимо и возможно, уже есть аэротакси на обычных вертолетах.
Проблема вовсе не в том каким будет летательный аппарат…
Тихий вертолёт — решаемая проблема: Helicopter noise reduction
Из разработок: silent rotor blades could lead to true stealth helicopters
Также можно вспомнить и RAH-66 Comanche
И Stealth-модификацию UH-60 Black Hawk, участвовавшую в операции Копьё Нептуна
Камаз с отвалившейся рулевой тягой потенциально угробит не меньше людей в городе.

Безопасность вопрос решаемый, не до абсолютных значений, но до приемлемых точно. Но решаемый в основном за деньги, и тут где то есть оптимум, точка когда выгоднее оплатить ущерб.

Мультикоптер может давать высокочастотный звук, который эффективно фильтруют стеклопакеты. Вертолет дает низкочастотный звук, который трудно отфильтровать. Тем не менее мотоциклисты с прямотоком вполне ездят. Взлет и посадка на крыши с шимозащитными экранами, километровая высота полета, уберут проблемы шума.

В городе полно мест пригодных для аварийной посадки, их можно картировать и минимально оборудовать.
Камаз в городе ездит не очень быстро так что благоприятный исход более вероятен.
Да и падение летающего «Камаза» массой 5-10тонн это много плачевнее чем съезд едущего Камаза с дороги. Речь в теме о летающем такси так что сравнивать надо с личным транспортом.
Безопасность да решаемо но требует много вложений. А значит, такой транспорт будет дорог и недоступен массово.

Не стоит забывать, что у нас большенство домов без вентиляции и с закрытыми стеклопакетами народ просто задохнется. Обычный вертолет в городе слышно более чем за километр. Про коптер пока говорить рано. Они пока только в виде прототипов и на практике послушать негде. Можно сравнить шум от моделей вертолета и коптера одной массы…
Мотоциклисты и прочие «пердуны» это все-таки нарушители, их гоняют менты. А речь идет о легальном транспорте.

В общем, пока это возможно точно не в спальных районах и не массово…
При этом Osprey – это наиболее удачная компоновочная схема – всего 2 винта на 1 ЛА. Если аппарат имел бы 4 винта, то задние винты также находились бы во влиянии передних и это также дало бы дополнительные потери, а значит – это неэффективное решение.

при этом в фантастике постоянно пытаются это нарисовать

image
Фантастика и физика достаточно часто смотрят в разные направления.
Ну так ведь круто!
image

Вот, если скажем, ёмкость батарей получится поднять порядка на два — почему нет? Да плевать всем будет на низкую эффективность.
Я не думаю, что конструкторы в обозримом времени будут ориентироваться на понятия «Смотри как круто, плевать на все остальное». В авиации рациональность – исторически самый важный критерий. Cessna 172 — весьма неказистый и некрутой самолет, зато самый массовый, потому что баланс характеристик и свойств самый оптимальный.
Подобные простые машущие схемы, без сложной траектории машущего крыла в фантастике используются только совместно с метаматериалом, не пропускающим воздух в одну строну, а в другую оказывающем незначительное сопротивление. На заре авиации создание подобных механических жалюзи-образных систем провалилось. Может быть для миниатюрных систем это возможно с помощью МЭМС. А дальше — это уже поля, с полями проще сразу тягу давать а не махать.

Вроде махолеты-игрушки вполне себе продаются в магазинах. То есть схема такая вполне летающая. Вопрос лишь в нагрузках — на размерах реального ЛА нагрузки на крепление крыла и механизм махания им становятся слишком большими для существующих сейчас материалов.

В простых игрушечных махолётах для упрощения механики используется мягкое или полужёсткое крыло. В более сложных — жёсткое, но там и механика посложней. Но всё рано ни один из них не может самостоятельно взлетать — для этого нужна ещё более сложная механика, которая есть только в единичных миниатюрных экспериментальных моделях.
А ведь когда-то теоретическим преимуществом махолётов считалась возможность взлёта с места как птица, за пару взмахов.
ps. Да что машуший полёт — даже гораздо более проработанные и масштабируемые циклокоптеры коммерчески не представлены даже в виде игрушек для гиков.
Не получиться. Был цикл статей тут, цивилизация пружин если память не подводит. Мы не слишком далеко от фундаментальных ограничений, раза в два еще может быть, когда нибудь, химические источники тока и выдадут. В принципе, для аэротакси современных литиевых батарей вполне хватает. 15-20 минут полета в городе достаточно, 20-30 минут зарядка, пока идет посадка-высадка пассажиров. Возить таксиста пилота не рационально совсем. Система должна быть полностью автоматическая, это скажем так, один из шагов к роботизированной авиации.
Мы не слишком далеко от фундаментальных ограничений, раза в два еще может быть, когда нибудь, химические источники тока и выдадут.

Предел эффективности химических источников тока ограничен примерно характеристиками бензобака с бензином. Это на порядок-другой больше, чем сейчас. То есть, тут есть куда расти.
Такой аккумулятор мог бы получиться, если бы химики нашли какое-то вещество, которое может соединяться с кислородом воздуха и давать ток, а при зарядке возвращать кислород. Да, аккумулятор бы тяжелел в процессе полета, но лишний вес на посадке не так критичен, как на взлете, а в аварийной ситуации разряженный потяжелевший аккумулятор можно сбросить.

Сбросить аккумулятор в городе? На головы прохожих?
Если же литиевый аккумулятор упадёт не на головы, а в фонтан с водой и при падении расколется, то даже разряженный литий ещё и от воды загорится.

Ну мой литий к моменту разряда уже соединен с кислородом. Лучше сбросить аккумулятор, чем упасть всему аппарату.
Впрочем, это, конечно, пока область фантазий, не стоит особых обсуждений.

химические источники тока
Даёшь холодный термояд в каждый чайник! )
при этом в фантастике постоянно пытаются это нарисовать

Судя по картинке — тут высадка десанта(на тросах спускаются да и оружие видно). А значит это военная машина и совсем другие критерии эффективности.

Если брать фантастику как критерий — там часто другие принципы -:)
например — обычно не проблема иметь бортовой источник энергии действительно большой мощности.
Четырёхроторной конвертоплан может быть и таким:
Скрытый текст

Мегакруто, но… боюсь масштабирование будет очень сложным.
Да уж, механизм складывания крыла потребует несуществующих материалов или будет несоразмерно тяжел. Но скорее всего, одноместный аппарат еще получится создать. Летающий минут 5-7, с батарейками в центроплане (между моторами).
С винтами и всё что летает всё равно не будет достаточно безопасно и тихо чтоб летать над городом, надо более продвинутые технилогии. А вот междугородное сообщение можно подумать.
V-22 Osprey разрабатывался ещё в 80-х годах.
Конечно, для тех технологий это было суперсложно и дорого.
Вы лучше посмотрите на новый недорогой и более простой (без полностью поворачивающихся двигателей) V-280_Valor
Да, технологии развиваются. Но V-280 и V-22 – это по сути одна концепция с поправкой на ошибки и на полученные знания.
Ниженаписанное всего лишь мое ИМХО.

--Почему мультикоптер, а не вертолет.
-Простота управления. Коптером в 5 кг можно легко научиться самому управлять (даже без всяких автопосадок, как у DJI). Модель вертолета такой же массы будет много раз уронена.
-Возможность простого компьютерного управления. Самоуправляемых квадрокоптеров много, а вот вертолетов почему-то нет. Я беру во внимание именно небольшие модели. Первые квадрокоптеры (системы автоматической балансировки и управления) люди собирали сами, (на тех же ардуинах). Но вертолетов почему-то не делали. (либо это были единичные варианты)
-Маневренность. Коптер будет нормально летать между зданиями (если понадобится), вертолету нужно гораздо больше места.
-Габариты. Одно-двух местный вертолет получается все-же больше, чем коптер.
--Почему маленькие винты, а не большие.
-Инертность. Чем больше винт и двигатель, тем медленнее он реагирует на управление. А значит тем больше нужен будет запас при маневрировании. Думаю, поэтому у волокоптера куча небольших винтов, а не 4 больших.
-Все-таки цена. При серийном производстве 16 небольших ВМУ будет стоить дешевле, чем 1, но большая.
-Все-таки резервирование. Хотя это и немного спорно (насколько увеличение кол-ва увеличит общую надежность), но знание, что при поломке одного или нескольких двигателей, аэротакси сможет осуществить управляемую посадку или даже продолжить полет будет способствовать меньшему беспокойству граждан.
— Шум. Похоже, что много маленьких ВМУ тише, чем одна большая.
Если вертолетом еще можно научится управлять без электроники, то коптeром просто не реально. Сейчас многие прошивки поддерживают вертолеты. Можно спокойно поставить мозги с коптера на вертолет, настроить и летать на нем станет точно так же просто.
Да, но почему нельзя?
А нельзя потому, что нет инерции управления.
Зато неожиданный порыв ветра у земли вы на вертолете не успеете компенсировать никак, а на коптере электроника — сможет(на вертолете — не сможет).
зы коптером со сравнимыми по размеру винтами вполне можно управлять вручную, но надо ли такой коптер?
Управлял большим коптером с умершим IMU. Управляется тяжело, но я взлететь, повисеть на 2м и сесть смог.
Все мы ждем, что еще чуть-чуть и каждый сможет перемещаться по городам без пробок, платя разумные деньги.


Казалось бы, причем здесь небо? Я вот и сейчас могу перемещаться по городу без пробок. И даже вообще бесплатно (ну, если не брать в расчет штрафы за нарушение режима самоизоляции, конечно).

Если вы живете в Москве — да, вы правы. Если шире посмотреть, на такие локации как залив Сан Франциско, Лос Анджелес, Нью Йорк (на самом деле их сотни) — спрос на подобный вид услуг там уже сейчас высок.
Ну и да, самоизоляция, я надеюсь, не на всегда.

«Так винт в 2 раза большего диаметра будет потреблять в 16 раз меньше энергии. „
Не хотел бы казаться занудой, но мощность винта с фиксированной тягой обратно пропорциональна первой степени диаметра. Т.е. для двойного диаметра потребуется в 2 раза меньше мощности.
Вывод формулы можно посмотреть хотя бы тут:
earthz.ru/solves/Zadacha-po-fizike-5722

Вы не зануда, боюсь, что вы просто не разобрались в вопросе. Просто смотрите внимательнее на те формулы, что вы прислали. Там та же суть.

Вы просто учтите, что скорость воздушного потока будет меняться пропорционально изменению площади ометаемой площади. Отсюда и потребная мощность будет меняться.
Скорость потока в этой задаче, действительно, будет меняться, но обратно пропорционально диаметру: V ~ 1/D
А расход воздуха прямо пропорционален диаметру: dm/dt ~V*S ~ D
В таком случае сила отдачи, равная произведению массового расхода на скорость, получается константой (вес вертолёта).
При фиксированной силе мощность, затрачиваемая двигателем, пропорциональная скорости, поэтому она тоже оказывается обратно пропорциональна диаметру: N ~ 1/D
Что в этих рассуждениях неправильно?
В статье рассматривается, какой именно летательный аппарат пригоден для аэротакси, но проблема далеко не только в этом. Надо сравнивать с конкурентом — автомобильным транспортом.

  • Полёт точно будет дороже поездки на авто, значит, его ниша будет «добраться задорого, но зато быстро». То есть, эффективность стоит оценивать в первую очередь по скорости, а уже во вторую по стоимости обслуживания.
  • Аппарат в любом случае занимает места больше авто, отсюда проблемы с парковкой, и это скорее получается именно такси, а не личный транспорт. Заказ такси — это лишнее потраченное время, эффективность снижается.
  • Аппарат не может взлетать и садиться в любом месте, значит, ещё лишнее время тратится, чтобы добраться между точкой посадки и нужным местом.
  • Плюс ещё при дефиците точек посадки может оказываться, что точка занята, и надо повисеть в воздухе какое-то время до её освобождения.
  • Такой аппарат при потере управления будет наносить гораздо больше ущерба, чем потерявший управление автомобиль.
  • Нужны системы предотвращения столкновений. На дороге просто рисуют разметку, а что вместо этого в воздухе придумать?
  • Нужна инфраструктура, под которую требуется место. В небольшом городе это не проблема, но там и смысл в полётах невелик, т.к. и на автомобиле добраться можно быстро. А в городе, страдающем перенаселением, место под инфраструктуру найти непросто (на ней с большим удовольствием построят очередной человейник).

По итогам, я не очень верю, что полёты в пределах города приобретут популярность (по крайней мере, пока города выглядят так, как сейчас).

Тем не менее, раз уж автор сходу отвергает дирижабли, предложу оптимизационный вариант: воздушные шары, привязанные тросом к земле в точках посадки. Аппарат тяжелее воздуха поднимается по этому тросу, не расходуя энергию «на борту», таким образом, можно снизить вес топлива / аккумуляторов. Также, как я понимаю, взлёт является наиболее нагрузочным моментом, поэтому подъём на тросе может позволить сделать несущие конструкции более лёгкими. Хотя всё равно вряд ли удастся довести до идеала, чтобы аппарат поднимался на тросе, а потом без топлива планировал до точки посадки.
Оригинальная тема с тросом ) Не встречал такой.
Она нереальна. Во первых, висящий на тросе шар уже при 2/мс ветра отклонит трос почти на 15градусов, что требует значительной площади вокруг привязки.
Во вторых, возникают проблемы с ветрами, для 10м/с уже его надо где-то хранить, надо платформа стартовая поднимаемая с аппаратом и старт не так уж прост с нулевой скорости(не сильно проще старта с площадки). Фактически это ПЛАНОВЫЙ выход из штопора на КАЖДОЙ поездке. Так себе идея. Явно не для неподготовленного пассажира.
Вообще были же дирижабли — авианосцы, проблемы тогда и описаны.
Хранить при сильном ветре — банально опустив на посадочную площадку.
Очень интересно, как вы насчитали 15 градусов.

Хотя да, идея на грани безумия. Впрочем… можно заменить шары просто высокими мачтами, между ними натянуть тросы и ездить спокойно на этих фуникулёрах, не заморачиваясь с полётами…
Дак просто, возьмите детский шарик с гелием и посчитайте.
От объема шара не зависит. Сильнее натянуть нельзя, ибо он же вниз пойдет.
Ну вот вы их опустите на площадку, вам надо уже площадка метров 20 на 20(если грузоподьемность 100-400кг). А от сильного ветра это уже не поможет.
Я не знаю, как это подсчитать для детского шарика с гелием. Потому мне и стало интересно происхождение ваших 15 градусов. Это из какой-то книжки или просто «на глазок» число?
А посадочная площадка в любом случае будет довольно большой. Вот сейчас нагуглил этакий летающий мопед, ему нужна площадка диаметром 10 метров. Добавьте габариты на нормальный корпус, плюс запас на случай порыва ветра или криворукости пилота, плюс заборчик, чтобы люди под винты не бросались, плюс ещё запас, чтобы сам аппарат этот заборчик не зацепил…
Не нао считать. Купите шарик, посмотрите, подарите ребенку.
У меня каждый месяц такие шарики в квартире.
Ну можно еще на запуск шаров(больших) посмотреть, или рекламные видео с привязными аеростатами. 15градусов это минимум, там за 30 легко будет, еще ж вес веревки и на нее тоже ветер действует.
Можно попробывать подсчитать, но даже аппарат тяжелее воздуха(кайт) очень тяжело вывести на 15-20 градусов, а у него сопротивление маленькое.
зы рекламщики пишут «при 5-7 метрах в секунду площадка по диаметру должна быть не меньше высоты подьема».
Я думаю, стоимость полета вполне можно сопоставлять с поездкой в такси бизнес-класса. 100 кВт-часов электроэнергии это всего 400 рублей. Аппараты автоматические, не нужны пилоты/водители. Так как полеты распланированы заранее, висеть нигде не придется. Места на крышах много, стоянку и техобслуживание невостребованных машин можно сделать в промзонах. Возможно не допускать потерю управления, по крайней мере сделать ее не более вероятной чем потерю управления камазом. Системы спасения легких аппаратов кстати говоря вполне применяются, весят не очень много. Система предотвращения столкновений куда проще чем у автомобилей. Курсовой радар и внешняя маршрутизация/диспетчерезация. Трехмерное пространство дает очень много свободы.
Вы не учитываете множество неприятных мелочей.
— Там не только электроэнергия в себестоимости. Плюс обслуживание, плюс амортизация, и если оно на электричестве летает, то аккумы регулярно менять…
— Насчёт автоматичности тоже на ближайшие годы сомнительно. Для авто ещё толком автопилоты не запустили, а тут всё гораздо сложнее.
— Полёты заранее так просто не распланируешь. Хотя бы: аппарат прибыл, из него человек вылезает не запланированные 30 секунд, а ещё таскает всякие сумки и рюкзаки неопределённое время. Или просто ушёл и дверку закрыть забыл…
— Места на крышах не так и много. Видимо, на земле нужно где-то 20*20 метров. На крыше побольше, поскольку промах недопустим. У моего дома, например, ширина крыши меньше 20 метров. Плюс не каждый владелец крыши будет в восторге от такой парковки.
— Внешняя диспетчеризация не может быть основной. А то сервер упал, или трактор оптоволокно перекопал, или злодеи GSM сеть заглушили — и всё…
Безусловно, мелочей очень много, и стоимость этих аппаратов на первых порах будет как у самолета.

Автопилот такого летательного аппарата проще чем автомобильный. Существенно проще.

Так как аппарат заряжается 20-30 минут, то этого хватит и на высадку и на посадку пассажиров. На первых порах будет специальный человек, выпускающий. Пристегнуть, открыть-закрыть дверки и все такое прочее.

Так не на каждой крыше и будет станция воздушного такси, по крайней мере по началу. Промаха не будет, точность достижима на уровне +-10см, аппарат должен фиксироваться захватами и ими же заряжаться.

Может. Дублирование серверов, каналов связи реализуется не то чтобы очень просто, но недорого. Если вдруг блекаут тотальный, то аппараты сядут на ближайшие свободные площадки. Возможно надо будет обустроить и аварийные площадки в парках и промзонах.
Вот буквально по всем пунктам не согласен…
Автопилот такого летательного аппарата проще чем автомобильный
Гораздо сложнее. Он должен учитывать, по сути, все те же ситуации, которые учитывает автомобильный, только в 3D, плюс ещё всякие натянутые провода, внезапные птицы, порывы ветра…
Так как аппарат заряжается 20-30 минут, то этого хватит и на высадку и на посадку пассажиров
Он должен лететь заряжаться где-то вот в этой условной «промзоне». Представьте себе офисное здание. Если все сотрудники к 10 утра туда отправятся, то сколько там нужно будет посадочных площадок? Мне и из расчёта на полминуты кажется, что слишком много. А если полчаса, то вообще жуть.
Промаха не будет, точность достижима на уровне +-10см
С чего бы? Вот этому нужна площадка диаметром 10 м. Агрегат, о котором мы говорим, будет явно больше. Плюс на крышах ветер дует. Плюс промах оказывается слишком опасным для окружающих людей и имущества. Вот я абсолютно точно был бы против такой хрени у себя на крыше. И помимо опасности она ещё и дико шумит.
Дублирование серверов, каналов связи реализуется не то чтобы очень просто, но недорого.
Периодически в новостях проскакивает «экскаватор перекопал оптоволокно, и половина города N осталась без интернета». А тут помимо того же оптоволокна ещё и кусок радиоканала присутствует. Плюс внешняя диспетчеризация не может решать «внешние» проблемы (какой-то не отвечающий на команды аппарат, стая птиц, да вообще что угодно, неожиданное и неконтролируемое).
Если вдруг блекаут тотальный, то аппараты сядут на ближайшие свободные площадки
Для этого нужно достаточное количество площадок. А это проблема. И ещё он должен уметь летать в некую точку, ориентируясь без GPS. И хрен знает, что делать, если он прилетел, а там уже занято.
Возможно надо будет обустроить и аварийные площадки в парках и промзонах
Это отношение мне чем-то напоминает отношение церковников: «о, в парке земля пустует, надо срочно обустроить там церковь!» Парки и промзоны, вообще-то, уже заняты чем-то полезным…

В общем, мне все эти идеи кажутся нереализуемыми в ближайшее время. А в более отдалённой перспективе, как мне кажется, устройство городов будут потихоньку уходить от мегаполисов в сторону более равномерного «размазывания» населения. Соответственно, все эти леталки будут не нужны, потому что они решают как раз проблемы, возникающие из-за перенаселения.

Вы в самом начале электро и ДВС не перепутали?
Я про экологично и эффективно.

Предполагаю, что автор имел в виду, что эффективный ДВС имеет более высокий КПД, а значит меньший расход топлива на ту же работу и меньшие выбросы, и отсюда является более экологичным. Соответственно, про эффективность электро скорее имелась в виду удельная емкость батарей и лишь затем эффективность использования запасаемой в них энергии. По крайней мере я так понял.
Имелось ввиду следующее: ЛА с большей эффективностью рациональнее использует выделяемую ДВС энергию, а значит на летный час он потратит меньше топлива – экономичность, а это в свою очередь позитивно скажется на экологии.

Менее эффективный ЛА напротив – будет потреблять больше топлива и как следствие это негативно скажется на экологичности

Проблема с полетами не в типа летательного аппарата, а в источнике энергии. Любой транспорт на батарейках — это тупик, даже если учесть разницу в массе двигателей и эффективности, батарейки будут иметь запас энергии в 6-7 раз меньше, чем бензин/керосин. При этом даже керосин хранит слишком мало энергии, чтобы можно было сделать тихий и компактный вертолет/коптер для полетов в городе.
Так что нужно исследовать новые эффективные источники энергии, вроде компактного холодного синтеза как в кино :) а параллельно делать парк такси с автопилотом и полностью заменять ими личные автомобили в больших городах. Таких такси, особенно с функцией подхвата пассажиров по пути, нужно будет раз в 10-20 меньше, чем сейчас машин и роботы не будут поворачивать из левого ряда направо, срезать по обочине и делать другие глупые вещи из-за которых образуются пробки.
Решение транспортной проблемы — это запретить людям управлять наземным транспортом, тогда можно будет ввести массу оптимизаций

Сначала лайкнул, но потом внимательнее вчитался в слово «запретить», и как-то эта картинка «светлого будущего» приобрела неприятный оттенок. Подозреваю, что в конце концов это всё дорастёт и до оптимизации «вам не нужно туда ехать»…
А как ещё? Люди не приспособлены, чтобы управлять транспортом. Это слишком скучная, однообразная деятельность, в том числе из-за того и совершается куча глупостей на дорогах.
К тому же, пока на дорогах есть люди водители, нужны все старые человеческие системы вроде светофоров, перекрёстков, шлагбаумов и так далее.
Если на общей дороге, в качестве транспорта будут только автоматические машины, то можно очень сильно оптимизировать езду, например не останавливаться на перекрёстках, а просто синхронизировать скорость движения потоков. Не обязательно сразу представлять картины тёмного будущего и подавления свободной воли людей. Вполне можно сделать разные зоны: где плотный трафик запрет ручного управления, а за городом, на просёлках можно и самому рулить.
А если любите гонять на машине, можно всегда поехать на трек, сходить в картинг и так далее. Я сам занимаюсь гонками на мотоциклах и давно понял, что на дороге гонять совершенно не имеет смысла, это просто скучно, нет даже 1/10 накала страстей от настоящей гонки
Во-первых, всякие светофоры со шлагбаумами неизбежны. Дорогу иногда переходят пешеходы. Некоторые виды транспорта (те же мотоциклы и велосипеды) не могут быть оборудованы автопилотами в принципе.
Во-вторых, автопилотные машины сейчас достаточно дороги. Для достижения вашей картины они сначала должны радикально подешеветь, чтобы машину с автопилотом можно было купить с пары зарплат (как сейчас обычную). Потом нужно подождать лет 10-20, чтобы автопилоты распространились. И когда по улицам будет ездить 80% автопилотных машин, уже можно попытаться организовать их взаимодействие и оптимизацию движения. Хотя тут тоже начнётся веселье с существованием 14 разных стандартов взаимодействия… В том, что оптимизация по результатам взаимодействия даст сильный эффект, я сомневаюсь. Всё отличие, грубо говоря, в том, что у светофора (или его аналога) будет точная информация о количестве транспорта с разных сторон. Но ведь это и сейчас кое-где делается с помощью датчиков или камер, разве что менее точно. Основной выигрыш будет за счёт избавления от безумных манёвров людей. Но тут тоже проще и дешевле не рассчитывать на «светлое будущее» (для внуков) с автопилотами, а здесь и сейчас отлавливать обочечников и поворачивающих со второго ряда…

Ну а если не фантазировать, а просто экстраполировать вашу картину на настоящее, то получается так: вы говорите про «парк такси с автопилотом и полностью заменять ими личные автомобили в больших городах». Сейчас мимо моего дома ходит автобус. Мне не нравится, как он работает: едет медленно, довольно редко, не всегда по расписанию, дорого (на авто до работы доехать почему-то дешевле выходит), ночью не добраться. Что заставит ваш общественный транспорт в виде автопилотных такси работать лучше современного общественного транспорта?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Если ЛА падает на здание — он падает на здание.

Мы недооцениваем вычислительные возможности. Есть же лидары, выдающие 3д карту поверхности. Есть погодные лидары, показывающие карту ветров на сотни метров вокруг. Хороший баллистический парашют, выбрасываемый автоматически, и управляемый в полете, полностью решает проблему безопасности (можно ставить два для дублирования, в том числе).


Выкидной парашют срабатывает фактически на высоту строп, т.е. травмоопасное "падение" там от силы 7-10 метров. Дальше автопилот подрулит парашютом, чтобы избежать столкновения со зданиями, машинами и людьми. По показаниям лидара. Но еще до этого автопилот будет так строить маршрут (ориентируясь на погодный лидар или расчетную карту местности), чтобы всегда было свободное место для аварийной посадки на парашюте.


Безопасность это не проблема, на самом деле. За пару месяцев такое не запрограммировать конечно, ну так аэротакси еще несколько лет будут отрабатывать только конструктивную компоновку. А там и софт и организация движения для города подоспеет.


Но роботизированное наземное такси, конечно, намного проще. В аэротакси необходимости может просто не возникнуть. Для городов легче представить одноместные узкие мототакси, по типу закрытых велосипедов-лигерадов. Будут ездить по узким велодорожкам, для которых развязки сделать намного проще, чем для полноценных широких дорог. Тут и экономичность максимально возможная, и электро вполне в тему. А вот насчет габаритных грузоперевозок вопрос открытый.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А Электромагнитный подъем объектов почему-то совсем не рассмотрен. А рассмотрен только подьем засчет тяги винтами. Но есть ведь и другие способы перемещения объектов по по воздуху.? спасибо
Электромагнитный требует больших затрат энергии, и рентабелен только в маглев поездах.

Справедливости ради, самолеты, вертолеты и планеры летают не потому, что их крыло отбрасывает воздух вниз, а за счет создаваемого разряжения над крылом или винтом. Особенно хорошо это понятно на примере планера — в восходящем потоке он может набирать высоту, сохраняя скорость.

Это как раз ошибочное описание для определения подъемной силы. Разряжение и подбор – это из разряда устойчивых мифов.

habr.com/ru/post/369603 – самая доступная из статей, которая объясняет принцип формирования подъемной силы, по счастливому совпадению, она тоже написана на хабре

Извините, но закон Бернулли объясняет подъемную силу ничуть не хуже, чем третий закон Ньютона. Если же приводить источники, то англоязычная статья о подъемной силе не Wikipedia и то, и другое объяснение считает упрощением и сопровождает едким комментарием:


Producing a lift force requires both downward turning of the flow and changes in flow speed consistent with Bernoulli's principle. Each of the simplified explanations given above in Simplified physical explanations of lift on an airfoil falls short by trying to explain lift in terms of only one or the other, thus explaining only part of the phenomenon and leaving other parts unexplained.
В статье на хабре на которую ссылка выше дается то-же объяснение возникновения подъемной силы что и в английской вики. Естественно это не третий закон Ньютона напрямую и не закон Бернулли. Просто объяснение «по Бернулли», не смотря на то что оно неверно, оказалось более живучим чем теория подъемной силы Ньютона несостоятельность которой стала понятна достаточно давно.
Просто объяснение «по Бернулли», не смотря на то что оно неверно

Оно верно, но только с неравномерным транзитом. Для упрощения картинки часто рисуют с равномерным транзитом, вот тогда оно неверно.


Это как с ньютоновской теорией подъемной силы: если учитывать массу всего объема отклоненного крылом воздуха (в секунду это примерно как труба с диаметром как размах крыльев и длиной как скорость полета), то она верна. Но под ньютоновской теорией также иногда понимают что шарики воздуха ударяются в нижнюю поверхность крыла и отскакивают, передавая крылу свой импульс. Вот такая "ньютоновская" теория подъемной силы неверна.


Собственно, там в вики и отмечается, что ньютоновская модель полностью верна, но ее недостаток что она никак не позволяет определить полный объем отклоняемого воздуха. Поэтому на практике от нее толку мало, погрешность расчета слишком велика. Так что для расчетов приходится использовать формулы Бернулли. Или метод дискретных вихрей через циркуляцию Жуковского (он же VLM, метод Жуковского-Кутта). Или, в последнее время, прямое решение уравнений Навье-Стокса методом конечных элементов, применяемое в CFD.


В принципе, один фиг. Все эти подходы это на самом деле приближение к ньютоновской теории. Потому что создать тягу или подъемную силу можно только по Ньютону — отбросив некоторую массу с некоторым ускорением. Создав тем самым тягу F=ma. В ародинамике крылья отбрасывают внешний воздух.

Когда мне кто-то из коллег в 2017 году затирал про "скороаэеротаксидлявсех" я просто с ним вышел на парковку перед офисом, где, наверное, пара сотен машин стояла. Угу, давай представим, как к 9:00 сюда надо сделать хотя бы несколько десятков посадок (любых) коптеров, сколько это времени и места на парковке займёт. И, да, эта парковка была еще самым подходящим местом. Не забываем, что десяток висящих в очереди это уже на самом деле страшно (горючее лимитировано, а про аккумуляторы я даже не заикаюсь, все движутся, всем надо срочно, все "запасные" площадки также перегружены). Даже если всю парковку освободить — не поможёт. Ах, да, ещё конечно, в этот "колодец" я бы рискнул с опытным пилотом приземляться только до 7 м/с и в ясную погоду (и это тоже еще очень удачное место).


Разовые полёты возможны ровно потому, что их на несколько порядков меньше, чем автопередвижений.
Тут даже "эффективность" и "шумность" еще рано считать. Проще посчитать пропускную способность потенциально возводимой инфраструктуры (спойлер: её не хватит и на 5% автотрафика)

А если башня, в которую аэротакси одновременно залетают с разных сторон и на разных высотах? Потенциально это может быть иметь лучшую пропускную способность, чем один подъезд. Вместо парковки внизу, надстройка на крыше нужной этажности. Или вообще аэро площадки у каждого офиса.

Эта идея практически невоплотима:


  1. Сама мысль о посадке с лёту в здание. Я могу представить такое в качестве трюка (с трудом), но в качестве штатной процедуры — ну никак. Мне страшно даже когда с одной стороны поверхность, я в ужасе, если с двух сторон, а уж когда с 5 сторон — ненене. Там на границе здания такие Навье-Стоксы забавные, что я даже непрерывное не пойду искать. Хотите проверить дёшево — купите мавик и попробуйте стабильно залетать им в форточку и садить там.
  2. Разделение по высоте с одного направления не работает. Ну по крайней мере, если разница не 200+ метров. даже при разнице в 100 м нижнему будет очень весело.
  3. Ну и здание будет огромным. ЛА надо безопасно затормозить, сектора посадки тоже потребуют места. Я сомневаюсь, что можно как-то сделать такое здание диаметром менее 25-30 метров даже чисто гипотетически. Ну и если высоту площадок приземления поднять хотя бы на 30-50 метров — это получается очень монументально и не дёшево.

Хотите показать обоснование, опять же — соорудите такой скворечник для мелких коптеров и покажите. Денег на это уйдёт относительно немного (я думаю, что даже $100K хватит, но не обещаю), польза в любом случае будет: технологии посадки в такой скворечник пригодятся даже без пассажиров.


"аэро площадки у каждого офиса" — такая площадка даже просто на хранение коптера примерно займёт 6-8 машиномест. С местом для взлёта — гораздо больше.


Для ваших предложений хотя бы для себя эскиз нарисуйте, ответьте себе что является главной инженерной проблемой.

Да, это все понятно, согласен. Но все же на 3-4 диаметрах по высоте поток рассеивается, он не такой уж большой, о сотнях метров речи не идет. Пару этажей снизу должны быть свободными, а дальше все будет нормально. Это вообще проблема организации трафика. Спутный след за самолетами может сохраняться до нескольких минут, но это только для крупных самолетов и из-за высокой плотности индуктивной струи с концов крыльев. Вертикальная часть от подъемной силы там намного слабее, так как распределена по большой площади. Те же парапланеристы и дельтапланеристы влетают в собственную спутку (не вертикальную, а за крылом) только если сделать резкий разворот. За десяток секунд след точно рассеивается, диссипация воздушной струи там идет довольно активная.


И насчет завихрений тоже решаемо. Болтает в турбулентности из-за невозможности предсказать поток. Но уже сейчас есть компактные погодные лидары размером с бинокль, которым яхтсмены измеряют скорость ветра на расстоянии в сотни метров (вроде такого). Легко могу представить, что через 10 лет можно будет измерять воздушную обстановку при подлете и заранее корректировать свой полет. Все это должен делать автопилот, конечно. Хотя смотря какие там потоки, компенсировать нисходящие порывы под 10 м/с никакой скороподъемности не хватит (но их можно избегать/пережидать!).


В общем, все это конечно на грани фантастики, но вроде как достижимо. А вот насчет надстроек над зданиями это проблема. Хотя если около окон делать аэроплощадки не постоянные (которые действительно будут занимать место, которое можно использовать эффективнее под сами офисы), а что-то вроде откидной/выдвижной платформы, то по идее для одно-двухместного такси нагрузка на здание не должна быть выше, чем от обычного балкона. Ну и вообще, это могут быть выдвижные захваты. У коптерного аэротакси ведь есть вертикальный взлет и зависание.

При хорошей погоде. Можно посмотреть как самолёты на впп в сильный ветер заходят.
А у высокой башни восходящий поток при любой теплой погоде будет.
И не надо забывать про то, что винты взбалтывают воздух, модно сдуть ниже летящих. Поэтому — интервал безопасности.
Из альтернативных «городских» компактных вертолётов стоит упомянуть закрывшийся проект Filper Research
Больше картинок тут.
Три крушения, госпитализация одного пилота, гибель другого пилота из-за отказа ротора в испытании на устойчивость на максимальной скорости для FAA, поставили крест на этом проекте.
А как насчет инерционного транспорта в городе?


Главное реактивный ранец к пассажиру приделать… и парашют на всякий случай.

А так будут увольнять сотрудников

Ещё не рассмотрели тейлситтеры. На мой взгляд перспективный вариант.
А что касается апофеоза количества пропеллеров, то вот: www.youtube.com/watch?v=RYLGhVPp8lw
Вполне себе летает.
А что насчёт автожиров? Если не ошибаюсь, есть модели с вертолётным автоматом перекоса, который обеспечивает вертикальные взлёт и посадку. То есть, взлетели по вертолётному, набрали скорость, перешли в авторотацию и полетели.

Автожир с автоматом перекоса — это вертолет =). Плюс автожиров как раз в упрощенном соединении ротора с валом — никаких шарниров для махов и пр. Одна качающаяся балка и все.


Но действительно есть прыгающие автожиры, которые имеют дополнительно управление общим шагом (не автомат перекоса! иначе получился бы нормальный вертолет). Который, теоретически, можно сделать сервоприводами как у вертолетов Kaman, и тем самым сохранить простоту автожирной втулки. В прыгающих автожирах раскручивают на земле посильнее ротор, увеличивают шаг и взлетают вертикально за счет инерции ротора. Посадка в обратном порядке.


Дело в том, что использовать автожиры с полноценным автоматом перекоса невыгодно — маленький толкающий/тянущий винт имеет меньший КПД по созданию тяги, чем большой вертолетный винт. Имея автомат перекоса, выгоднее летать чисто по-вертолетному. Сейчас начали появляться экспериментальные вертолеты с дополнительными толкающими винтами, но это чисто для преодоления максимальной скорости вертолетов.

Надо бы собрать кладбище разрекламированных, но загнувшихся идей.
1) Сегвей как убийца традиционных авто
2) Суборбительный космический туризм
3) Mars one
4) Google glass
5) Бытовая 3d-печать как массовое явление
6) Space Shuttle как убийца одноразовых ракет
7) Аэротакси как массовая услуга на основе мультикоптеров и прочих нетрадиционных ЛА


Кто еще что припомнит из этой же серии?

Кто сказал что они загнулись? Просто они не стали массовыми, а нашли свою нишу.
Кривая Гартнера наглядно иллюстрирует данные процессы.
Кривая Гартнера
<img src="" alt=«image»/>
Тк и здесь, думаю найдут свою нишу в ожидании технологического прорыва, как электромобили в своё время. В Китае есть уже рабочие варианты смотреть с 8 минуты
У птиц не два крыла: каждое перо создает свою аэродинамическую тягу, в сумме поднимающую птицу. Перьями можно управлять, складывать. Крылья могут менять форму в полете. Хвостовое оперение меняется. Для аэротакси думаю нужны трансформируемые крылья, по-типу оперения. Правда, такую конструкцию тяжелее выполнить, нужен целый мозг для управления формой крыла и фюзеляжа, да и вертикальную тягу все же лучше от винтов сделать, которые тоже нужно менять. Короче, проблемы с этими крыльями. Большие крылья позволяют экономить горючее, но им нужен разгон. Малые крылья — много горючего. Винт вертолета — это два пера на оси вращения. Перья все же нужны.
Если не сложно, поясните, плиз. В чём такая принципиальная разница критериев для винтов для вертолёта и самолёта, что конвертоплан оказывается неудачной идеей?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации