Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Синхронные реактивные двигатели перспективны во многих промышленных применениях

Синхронные реактивные двигатели перспективны во многих промышленных применениях

Синхронный реактивный двигатель (СРД) или в английском варианте Synchronous reluctance motor (SynRM) был изобретен около ста лет назад, однако его серийное производство налажено совсем недавно. В чем причина — в сложности решения задачи управления СРД, или толчком ко второй волне интереса стал спрос на рост энергоэффективности, заставивший производителей осваивать новые и забытые типы электродвигателей? С этого вопроса начался наш разговор с экспертами Алексеем Захаровым и Павлом Мазуровым.

Синхронный реактивный мотор компании «Сименс»

Захаров А.В., к.т.н., ведущий специалист по математическому моделированию и расчетам, ПАО «НИПТИЭМ»

Повторное появление интереса к синхронно-реактивным двигателям обусловлено, с одной стороны, высокими и постоянно растущими требованиями по повышению КПД электрических машин, а с другой — снижением числа сложных технических применений, реализуемых на базе общепромышленных нерегулируемых электродвигателей.

Современные тенденции на рынке электродвигателей характеризуются снижением потребности в модификациях общепромышленных асинхронных электродвигателей (полюсно-переключаемых, с повышенными пусковыми характеристиками — повышенным скольжением и т. п.), обусловленной широким внедрением частотно-регулируемых электродвигателей. Это дало возможность разработчикам сосредоточиться на повышении КПД электродвигателей за счет снижения некоторых других характеристик машины, а также предложить электрические машины, ориентированные на использование только в частотно-регулируемом электроприводе, но обладающие высоким КПД, в том числе на машинах альтернативных конструкций. Проведенные исследования показали, что модификации синхронно-реактивных двигателей, имеющих короткозамкнутую обмотку на роторе, также могут быть применены при непосредственном питании от сети переменного тока в вентиляторных приложениях с невысокой инерцией сопряженного механизма.

Мазуров П., технический консультант, департамент «Непрерывное производство и приводы», ООО «Сименс»

Как это часто бывает, развитие СРД вызвано сразу несколькими факторами. С одной стороны, технологии силовой электроники сейчас позволяют массово производить простые и дешевые частотные преобразователи, обладающие функциями управления, о которых нельзя было мечтать раньше. Благодаря этому исчезла проблема управления СРД, из-за которой эти машины не могли массово использовать десятки лет назад. С другой стороны, феноменальные значения эффективности дают по-новому взглянуть на синхронные реактивные двигатели, и европейские предприятия, стремящиеся любой ценой оптимизировать технологические процессы на своем производстве, действительно видят в приводах на основе СРД новые возможности. А ужесточение требований по энергоэффективности только подталкивает к этой оптимизации.

Синхронные реактивные двигатели характеризуются высокой энергоэфффективностью, компактностью, надежностью, отсутствием потерь в обмотке ротора, но имеют и серьезный недостаток – низкий коэффициент мощности. Для его преодоления рядом разработчиков предложен PMaSynRM – синхронно-реактивный двигатель с постоянными магнитами в сердечнике ротора. Создаете ли вы подобные машины и на каких типах магнитов? В чем плюсы и минусы PMaSynRM, особенно в сравнении с классическим СРД?

Павел Мазуров, «Сименс»

Главные преимущества классических СРД – очень высокие значения КПД, причем не только в номинальном режиме, но и при сильно пониженных скоростях, низкая инерционность благодаря отсутствию обмотки в роторе, а также высокий (по сравнению с классическим асинхронным двигателем) сервис-фактор из-за отсутствия электрических потерь в роторе. Основной минус при этом, если не считать низкий коэффициент мощности, – то, что СРД требует наличие преобразователя, который будет им управлять. Двигатели PMaSynRM призваны решить проблему невозможности работы без ЧРП, но одновременно оказывают негативное влияние на все три главных преимущества. Наличие магнитов в роторе снижает КПД, увеличивает инерционность, и понижает сервис-фактор. Компания Siemens в данный момент сосредоточилась на производстве классических синхронных реактивных двигателей, без постоянных магнитов в роторе. КПД наших СРД серии 1FP1 превышает значения уровня класса энергоэффективности IE4. А проблема низкого коэффициента мощности решается правильным подбором преобразователя частоты.

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

НИПТИЭМ проводит исследования и разрабатывает синхронные двигатели с внутренними магнитами ротора, которые могут подходить под указанное вами название. Их достоинства — это высокие КПД и коэффициент мощности. Недостатки тоже есть: завышенное значение тока на холостом ходу при работе от сети с нерегулируемой амплитудой напряжения; опасность возникновения высокого напряжения на повышенных частотах вращения, в зоне работы с постоянством мощности, при ошибках управления преобразователя частоты; отсутствие возможности свободного вращения ротора без генерации напряжения, что в аварийных режимах (витковой, фазный пробои обмотки статора) может привести к опасности дальнейшего разрушения технического объекта в случае невозможности остановить вращение вала машины.

Целесообразна ли разунификация сердечника статора СРД с сердечником асинхронного двигателя? Если да, то в каком сегменте — повышенной мощности или повышенной энергоэффективности — у этого шага бóльшие перспективы?

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

Считаем, что унификация радиальной геометрии сердечника статора для синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов (СДПМ) и СРД при разунификации с геометрией сердечников статора АЭД с КЗ с классами энергоэффективности IE1, IE2, IE3 имеет смысл, но экономически не оправдана.

В СРД можно выделить еще две градации – двигатели повышенной мощности и двигатели повышенной энергоэффективности. Какое из направлений вы считаете приоритетным?

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

Направление машин повышенной мощности.

Встает ли вопрос целесообразности освоение производства АЭД мощностью до 100 кВт классов энергоэффективности выше IE3 при наличии энергоэффективных СРД?

Павел Мазуров, «Сименс»

Расчеты показывают, что приобретение двигателя классом энергоэффективности IE4 и частотного преобразователя к нему оказывается дороже, чем покупка СРД и соответствующего ЧРП той же мощности, если рассматривать мощности не более 45-55кВт. Поэтому, согласно нашему опыту рассмотрение двигателей класса IE4 целесообразно только в качестве нерегулируемого привода. Тогда как двигатели класса IE3 все ещё дешевле СРД той же мощности.

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

Да, АЭД с КЗ имеют более широкие диапазоны работоспособности при изменении внешних условий работы.

Каковы показатели компактности СРД по сравнению с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором?

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

В СРД возможно получение равной мощности в меньшем на одну ступень габарите.

Павел Мазуров, «Сименс»

Серия синхронных реактивных двигателей 1FP1 была спроектирована таким образом, что присоединительные размеры полностью совпадают с аналогичными по мощности асинхронными двигателями. Причиной банальна – предприятия, модернизирующие свои приводные системы, не хотят сталкиваться с проблемами сильного несовпадения по размерам нового оборудования с заменяемым, поэтому было решено унифицировать по присоединительным размерам серии СРД и асинхронных двигателей.

К типовым сферам применения СРД обычно относят устройства с вентиляторной механической характеристикой — насосы, вентиляторы, компрессоры. Встречаются упоминания о применении в запорной аппаратуре, намоточных устройствах, сервонасосах, экструдерах. Какие приложения включает в список применений СРД ваша компания, а какие нет?

Павел Мазуров, «Сименс»

Благодаря очень высоким значениям эффективности в широком диапазоне скоростей СРД особо интересны для использования в машинах, работающих в долговременном режиме. Это не только насосы и вентиляторы, но и конвейеры, и даже промышленное оборудование. Особенностью СРД Siemens является возможность работы с постоянным моментом в диапазоне регулирования 1:10 без принудительного охлаждения, что вкупе с высоким сервис-фактором и высокой динамикой очень на руку как раз-таки в конвейерных машинах. Поэтому Siemens рассматривает сферу применения СРД как максимально широкую. Преимущества СРД перед асинхронными двигателями классов IE3 и IE4 — не только в КПД, синхронные реактивные двигатели можно рассматривать практически в любом промышленном приложении с регулируемым электроприводом.

Читать еще:  Что относиться к навесному оборудованию двигателя

Сферы применения СРД «Сименс»

Насосы, вентиляторы, компрессоры

• Энергоэффективное решение для насосов, вентиляторов и компрессоров в непрерывном производстве и воднохозяйственном комплексе

Конвейеры, транспортеры

• Энергоэффектиное и динамичное решение для технологий перемещения и транспортировки груза

Машиностроение

• Решение для машиностроителей с простым управлением и точным регулированием скорости

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

Для частотно-регулируемого привода с СРД практически нет ограничений по применению в технических приложениях. Важным ограничением, пожалуй, является ограничение по максимальному и длительному значению развиваемого электромагнитного момента, имеющееся у электродвигателей любых типов.

Возможности СРД, получающих питание от сети переменного тока, имеют ограничения по применению. Однозначно можно рекомендовать использование таких электроприводов при вентиляторной механической характеристике нагрузки и низких значениях инерции сопряженного механизма.

Существует точка зрения, что при решении задачи повышения энергоэффективности ряд компаний выбрал направление «синхронные двигатели с постоянными магнитами» (СДПМ), а другие сделали ставку на СРД? Связываете ли вы это с технологическими возможностями производства?

Алексей Захаров, «НИПТИЭМ»

Современное производство, отвечающее уровню развития постиндустриального общества, не может иметь сложностей при производстве как СДПМ, так и СРД.

Преимущества и недостатки реактивного двигателя

Одним из существенных преимуществ ракеты является то, что в отличие от всех других транспортных средств она может двигаться, не взаимодействуя ни с какими другими телами, кроме продуктов сгорания топлива, содержащиеся в ней самой. В то время как обычные самолеты и даже самолеты с воздушно-реактивными двигателями могут летать только в пределах земной атмосферы, реактивный двигатель баллистической ракеты может работать и в без воздушном пространстве. Другое преимущество — возможность маневрирования корабля в космическом пространстве и торможения его, благодаря изменению направления выброса струи газа.
О недостатках. Если даже предположить мгновенное выброс газов из сопла ракеты и вычислять ее установившуюся скорость , то для достижения скорости ракеты, например, в 4 раза большей от скорости газа, который вырывается, топливная масса должна быть в 4 раза больше от массы оболочки, есть оболочка должна составлять пятую часть всей массы ракеты. Не следует при этом забывать, что «полезной» части ракеты является именно ее оболочка.
Расчет скорости ракеты показывает, что для того, чтобы скорость оболочки была в 4 раза больше от скорости газа, масса топлива на старте должно быть не в 4, а в несколько десятков раз больше массы оболочки. Если при этом дополнительно учесть, что во время запуска с Земли на ракету действуют и сила сопротивления воздуха, через которое она должна лететь, и сила тяжести, то можно сделать вывод, что отношение должно быть еще больше.
Другим недостатком реактивных двигателей является относительно малая скорость выброса газов из сопла ракеты, и, таким образом, относительно малая скорость оболочки. Ракеты, созданные сегодня на компьютерах c установленной windows, не позволяют достичь скорости даже 50 км / с. И если бы могли, то с такой скоростью поездки до ближайших звезд продолжались бы миллионы лет. Все это делает даже намек на использование ракет с реактивными двигателями для межзвездных перелетов, а тем более пилотируемых перелетов, бессмысленным занятием. Для таких перелетов требуется принципиально иной тип двигателя, изобретение которого — дело далекого будущего. То есть, реактивные двигатели, такие, какие они есть на текущий момент, можно использовать для перелетов в пределах одной планеты и в пределах одной планетной системы. Когда будет найден двигатель для межзвездных перелетов, на космических кораблях будущего (а особенно на разведывательных лодочках) будут установлены реактивные двигатели — для перелетов на близкие расстояния и маневрирования.

Журнал «Изобретатель» включен ВАК Республики Беларусь в перечень научных изданий для опубликования результатов диссертационных исследований.

Информация, размещенная на этом портале, является интеллектуальной собственностью Редакции. Все права защищены. Перепечатка разрешается только с гиперссылкой на izobretatel.by.

Copyright © 2016-2021 Журнал «Изобрататель?». All Rights Reserved.

Ракетные двигатели

Что первое приходит на ум при словосочетании «ракетные двигатели»? Конечно же, загадочный космос, межпланетные полеты, открытие новых галактик и манящее сияние далеких звезд. Во все времена небо притягивало к себе человека, оставаясь при этом неразгаданной тайной, но создание первой космической ракеты и ее запуск открыли человечеству новые горизонты исследований.

Ракетные двигатели по своей сути – это обычные реактивные двигатели с одной немаловажной особенностью: для создания реактивной тяги в них не используется атмосферный кислород в качестве окислителя топлива. Все, что нужно для его работы, находится либо непосредственно в его корпусе, либо в системах подачи окислителя и топлива. Именно эта особенность и дает возможность использовать ракетные двигатели в открытом космосе.

Видов ракетных двигателей очень много и все они разительно отличаются между собой не только особенностями конструкции, но и принципом работы. Именно поэтому каждый вид нужно рассматривать отдельно.

Среди основных рабочих характеристик ракетных двигателей особое внимание уделяется удельному импульсу – отношению величины реактивной тяги к массе расходуемого за единицу времени рабочего тела. Значение удельного импульса отображает эффективность и экономичность двигателя.

Химические ракетные двигатели (ХРД)

Этот тип двигателей на сегодняшний день является единственным, который массово используется для выведения в открытый космос космических аппаратов, кроме того, он нашел применение и в военной промышленности. Химические двигатели делятся на твердо- и жидкотопливные в зависимости от агрегатного состояния ракетного топлива.

Виды химических двигателей

История создания

Первыми ракетными двигателями были твердотопливные, а появились они несколько веков назад в Китае. С космосом их тогда мало что связывало, зато с их помощью можно было запускать военные ракеты. В качестве топлива использовался порошок, по составу напоминающий порох, только процентное соотношение его составляющих было изменено. В результате при окислении порошок не взрывался, а постепенно сгорал, выделяя тепло и создавая реактивную тягу. Такие двигатели с переменным успехом дорабатывались, совершенствовались и улучшались, но их удельный импульс все равно оставался малым, то есть конструкция была неэффективной и неэкономичной. Вскоре появились новые виды твердого топлива, позволяющие получить больший удельный импульс и развивать большую тягу. Над его созданием в первой половине ХХ века трудились ученые СССР, США и Европы. Уже во второй половине 40-х годов был разработан прототип современного топлива, используемого и сейчас.

Читать еще:  Что плохого в плохих подушках двигателя

Ракетный двигатель РД — 170 работает на жидком топливе и окислителе.

Жидкостные ракетные двигатели – это изобретение К.Э. Циолковского, который предложил их в качестве силового агрегата космической ракеты в 1903 году. В 20-х годах работы по созданию ЖРД начали проводиться в США, в 30-хх годах – в СССР. Уже к началу Второй мировой войны были созданы первые экспериментальные образцы, а после ее окончания ЖРД стали выпускаться серийно. Использовались они в военной промышленности для оснащения баллистических ракет. В 1957 году впервые в истории человечества был запущен советский искусственный спутник. Для его запуска использовалась ракета, оснащенная РЖД.

Устройство и принцип работы химических ракетных двигателей

Твердотопливный двигатель вмещает в своем корпусе топливо и окислитель в твердом агрегатном состоянии, причем контейнер с топливом – это одновременно и камера сгорания. Топливо обычно имеет форму стержня с центральным отверстием. В процессе окисления стержень начинает сгорать от центра к периферии, а газы, полученные в результате сгорания, выходят через сопло, образуя тягу. Это самая простая конструкция среди всех ракетных двигателей.

В жидкостных РД топливо и окислитель находятся в жидком агрегатном состоянии в двух раздельных резервуарах. По каналам подачи они попадают в камеру сгорания, где смешиваются и происходит процесс горения. Продукты сгорания выходят через сопло, образуя тягу. В качестве окислителя обычно используется жидкий кислород, а топливо может быть разным: керосин, жидкий водород и т.д.

Плюсы и минусы химических РД, их сфера применения

Достоинствами твердотопливных РД являются:
  • простота конструкции;
  • сравнительная безопасность в плане экологии;
  • невысокая цена;
  • надежность.
Недостатки РДТТ:
  • ограничение по времени работы: топливо сгорает очень быстро;
  • невозможность перезапуска двигателя, его остановки и регулирования тяги;
  • небольшой удельный вес в пределах 2000-3000 м/с.

Анализируя плюсы и минусы РДТТ, можно сделать вывод, что их использование оправдано только в тех случаях, когда нужен силовой агрегат средней мощности, достаточно дешевый и простой в исполнении. Сфера их использования – баллистические, метеорологические ракеты, ПЗРК, а также боковые ускорители космических ракет (ими оснащаются американские ракеты, в советских и российских ракетах их не использовали).

Достоинства жидкостных РД:
  • высокий показатель удельного импульса (порядка 4500 м/с и выше);
  • возможность регулирования тяги, остановки и перезапуска двигателя;
  • меньший вес и компактность, что дает возможность выводить на орбиту даже большие многотонные грузы.
Недостатки ЖРД:
  • сложная конструкция и пуско-наладочные работы;
  • в условиях невесомости жидкости в баках могут хаотично перемещаться. Для их осаждения нужно использовать дополнительные источники энергии.

Сфера применения ЖРД – это в основном космонавтика, так как для военных целей эти двигатели слишком дорогие.

Несмотря на то, что пока химические РД – единственные способные обеспечить вывод ракет в открытый космос, их дальнейшее усовершенствование практически невозможно. Ученые и конструкторы убеждены, что предел их возможностей уже достигнут, а для получения более мощных агрегатов с большим удельным импульсом необходимы другие источники энергии.

Ядерные ракетные двигатели (ЯРД)

Этот тип РД в отличие от химических вырабатывает энергию не при сгорании топлива, а в результате нагревания рабочего тела энергией ядерных реакций. ЯРД бывают изотопными, термоядерными и ядерными.

История создания

Конструкция и принцип работы ЯРД были разработаны еще в 50-хх годах. Уже в 70-хх годах в СССР и США были готовы экспериментальные образцы, которые успешно проходили испытания. Твердофазный советский двигатель РД-0410 с тягой в 3,6 тонны испытывался на стендовой базе, а американский реактор «NERVA» должен был устанавливаться на ракету «Сатурн V» до того, как спонсирование лунной программы было остановлено. Параллельно велись работы и над созданием газофазных ЯРД. Сейчас действуют научные программы по разработке ядерных РД, проводятся эксперименты на космических станциях.

Таким образом, действующие модели ядерных ракетных двигателей уже есть, но пока ни один из них так и не был задействован вне лабораторий или научных баз. Потенциал таких двигателей довольно высокий, но и риск, связанный с их использованием, тоже немалый, так что пока они существуют только в проектах.

Устройство и принцип действия

Ядерные ракетные двигатели бывают газо-, жидко- и твердофазными в зависимости от агрегатного состояния ядерного топлива. Топливо в твердофазных ЯРД – это ТВЭЛы, такие же, как в ядерных реакторах. Они находятся в корпусе двигателя и в процессе распада делящегося вещества выделяют тепловую энергию. Рабочее тело – газообразный водород или аммиак – контактируя с ТВЭЛом, поглощает энергию и нагревается, увеличиваясь в объеме и сжимаясь, после чего выходит через сопло под высоким давлением.

Принцип работы жидкофазного ЯРД и его устройство аналогично твердофазным, только топливо находится в жидком состоянии, что позволяет увеличить температуру, а значит и тягу.

Газофазные ЯРД работают на топливе в газообразном состоянии. Обычно в них используется уран. Газообразное топливо может удерживаться в корпусе электрическим полем или же находится в герметичной прозрачной колбе – ядерной лампе. В первом случае возникает контакт рабочего тела с топливом, а также частичная утечка последнего, поэтому кроме основной массы топлива в двигателе должен быть предусмотрен его запас для периодического пополнения. В случае с ядерной лампой утечки не происходит, а топливо полностью изолировано от потока рабочего тела.

Преимущества и недостатки ЯРД

Ядерные ракетные двигатели имеют огромное преимущество в сравнении с химическими – это высокий показатель удельного импульса. Для твердофазных моделей его величина составляет 8000-9000 м/с, для жидкофазных – 14000 м/с, для газофазных – 30000 м/с. Вместе с тем, их использование влечет за собой заражение атмосферы радиоактивными выбросами. Сейчас ведутся работы по созданию безопасного, экологичного и эффективного ядерного двигателя, и главным «претендентом» на эту роль является газофазный ЯРД с ядерной лампой, где радиоактивное вещество находится в герметичной колбе и не выходит наружу с реактивным пламенем.

Электрические ракетные двигатели (ЭРД)

Еще один потенциальный конкурент химических РД – электрический РД, работающий за счет электрической энергии. ЭРД может быть электротермическим, электростатическим, электромагнитным или импульсным.

История создания

Первый ЭРД был сконструирован в 30-х годах советским конструктором В.П. Глушко, хотя идея создания такого двигателя появилась еще в начале ХХ века. В 60-х годах ученые СССР и США активно работали над созданием ЭРД, и уже в 70-х годах первые образцы начали использоваться в космических аппаратах в качестве двигателей управления.

Читать еще:  Двигатель 4g64 gdi какое масло лить

Устройство и принцип работы

Электроракетная двигательная установка состоит из самого ЭРД, строение которого зависит от его типа, систем подачи рабочего тела, управления и электропитания. Электротермический РД нагревает поток рабочего тела за счет тепла, выделяемого нагревательным элементом, или в электрической дуге. В качестве рабочего тела используется гелий, аммиак, гидразин, азот и другие инертные газы, реже – водород.

Электростатические РД делятся на коллоидные, ионные и плазменные. В них заряженные частицы рабочего тела ускоряются за счет электрического поля. В коллоидных или ионных РД ионизация газа обеспечивается ионизатором, высокочастотным электрическим полем или газоразрядной камерой. В плазменных РД рабочее тело – инертный газ ксенон – проходит через кольцевой анод и попадает в газоразрядную камеру с катод-компенсатором. При высоком напряжении между анодом и катодом вспыхивает искра, ионизирующая газ, в результате чего получается плазма. Положительно заряженные ионы выходят через сопло с большой скоростью, приобретенной за счет разгона электрическим полем, а электроны выводятся наружу катодом-компенсатором.

Электромагнитные РД имеют свое магнитное поле – внешнее или внутреннее, которое ускоряет заряженные частицы рабочего тела.

Импульсные РД работают за счет испарения твердого топлива под действием электрических разрядов.

Преимущества и недостатки ЭРД, сфера использования

Среди преимуществ ЭРД:
  • высокий показатель удельного импульса, верхний предел которого практически не ограничен;
  • малый расход топлива (рабочего тела).
Недостатки:
  • высокий уровень потребления электроэнергии;
  • сложность конструкции;
  • небольшая тяга.

На сегодняшний день использование ЭРД ограничено их установкой на космические спутники, а в качестве источников электроэнергии для них применяются солнечные батареи. Вместе с тем именно эти двигатели могут стать теми силовыми установками, которые дадут возможность исследовать космос, поэтому работы по созданию их новых моделей активно ведутся во многих странах. Именно эти силовые установки чаще всего упоминали фантасты в своих произведениях, посвященных покорению космоса, их же можно встретить и в научно-фантастических фильмах. Пока именно ЭРД является надеждой на то, что люди все же смогут путешествовать к звездам.

БПЛА Самолетного типа

Мультироторный самолет вертикального взлета и посадки со временем полета до 150 минут

  • Вертикальный взлет и посадка
  • Компактность
  • Долгое полетное время
  • Точное позиционирование

Беспилотный самолет для фото и видеосъемки со временем полета до 4,5 часа

  • Большой радиус действия
  • Долгое время полета
  • Надежность
  • Точное позиционирование

  • Продолжительность полета: до 1,5 часов
  • Протяженность маршрута: 100 км
  • Максимальная взлетная масса: 5 кг
  • Двигатель: Электрический

  • Продолжительность полета: до 4,5 часов
  • Протяженность маршрута: 300 км
  • Двигатель: Электрический
  • Возможна установка мультиспектральной камеры

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) самолетного типа

В этом разделе вы можете выбрать и купить БПЛА самолетного типа, подходящие для большого количества задач.

БПЛА самолетного типа подходят для:

  • Площадной съемки больших объемов с использованием фотокамер видимого и мультиспектрального диапазонов.
  • Инспекции протяженных линейных объектов
  • Продолжительного видеомониторинга в видимом (камера) и инфракрасном спектре (тепловизор).
  • Полетов на большие расстояния для доставки грузов и аэрофотосъемки на большом удалении от оператора

БПЛА самолетного типа не подходят для:

  • Площадной съемки малых объемов
  • Съемки небольших статичных объектов (опор мостов, линий электропередач, зданий, памятников)
  • Кратковременного видеомониторинга малых площадей
  • Сельскохозяйственной обработки, внесения удобрений, опрыскивания
  • Задач, для которых требуется зависание дрона

Особенности

БПЛА самолетного типа для создания подъемной силы и полета используют неподвижное крыло, благодаря которому они держатся в воздухе. Самолетный тип БПЛА отличается от других видов беспилотников большей длительностью и дальностью полета при более высокой скорости. Эти характеристики позволяют использовать БПЛА самолетного типа в тех случаях, когда аппарату необходимо длительное время находиться в воздухе для достижения наибольшей длины маршрута.

К БПЛА самолетного типа относятся также беспилотные самолеты вертикального взлета и посадки — гибридные (мультироторные) самолеты и конвертопланы. Их преимущество заключается в том, что для их эксплуатации можно использовать ограниченные площадки, но из-за больших затрат энергии на взлете, посадке и в режиме висения они теряют в продолжительности полета и экономичности.

Наши дроны самолетного типа, относятся к классу малых БПЛА массой до 30 кг. Их эксплуатация не требует особых процедур регистрации, при этом обслуживание малых БПЛА не требует больших затрат.

Силовая установка беспилотного самолета

Для создания тяги на беспилотных самолетах могут применяться различные силовые установки:

  • Электрический двигатель
  • Двигатель внутреннего сгорания
  • Реактивный двигатель
  • Гибридная силовая установка

Каждый из этих вариантов имеет как свои, отдельные преимущества, так и недостатки.

Электрическая силовая установка обычно состоит из одного или нескольких электромоторов, как правило бесщеточных (бесколлекторных). В качестве источника энергии используются аккумуляторы. Такой тип двигателей является наиболее простым в эксплуатации, при этом обеспечивая необходимые характеристики. Чтобы создать тягу, вращение вала мотора передается на воздушный винт или импеллер.

Двигатели внутреннего сгорания используют в качестве топлива авиационный бензин или специальные топливные смеси. Эффективность таких двигателей позволяет достигать очень большого полетного времени. В тоже время обслуживание таких двигателей сложнее, ресурс и межремонтный интервал меньше. Также увеличивается масса аппарата. БПЛА с такими двигателями могут применяться для ограниченного круга задач.

Реактивные двигатели являются очень сложными в изготовлении и использовании. Как жидкостно-реактивные, так и турбореактивные силовые установки самолетов, выдвигают особые требования к конструкции аппарата, топливной системе, качеству топлива и т.д. Использование таких силовых установок оправдано только если требуется высокая максимальная скорость воздушного судна, а эксплуатация такого аппарата требует высокой квалификации и является очень дорогостоящей.

Гибридные силовые установки совмещают в себе несколько типов двигателей. Например двигатель внутреннего сгорания не только непосредственно участвует в создании тяги аппарата, но и при помощи генератора вырабатывает энергию для подъемных электродвигателей самолета с вертикальным взлетом и посадкой.

Полезная нагрузка и оборудование

Универсальность БПЛА зависит от возможности установки различного оборудования и полезных нагрузок. Беспилотные самолеты обычно выполняются с возможностью нести различную аппаратуру в зависимости от сферы применения.

Подведем итоги

При разработке наших БПЛА самолетного типа мы отталкивались от принципов надежности и удобства эксплуатации. Мы предлагаем вам модели беспилотных аппаратов, закрывающих большинство задач по мониторингу благодаря оптимальным характеристикам и большому количеству вариантов полезной нагрузки. Наши дроны были неоднократно испытаны и успешно выполняли свои задачи в самых экстремальных условиях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector