proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2021 год
  Агентство  ПРоАтом. 24 года с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Способствует ли безопасности атомной отрасли закрытость (усиление режима)?
Да
Нет
Сильнее влияют другие факторы

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[18/09/2019]     Летающий кран Росатома

С.В. Коровкин, главный специалист АО «Атомэнергопроект»

Принцип действия большинства электродвигателей основан на том, что в одной части электродвигателя (статоре) создается вращающееся магнитное поле, которое раскручивает другую часть электродвигателя (ротор). Если на электродвигатель подать электроэнергию и организовать свободное парение (например, в невесомости), то при включении электродвигателя статор посредством вращающегося магнитного поля начнет раскручивать ротор, при этом, в соответствии с третьим законом Ньютона, ротор с точно таким же крутящим моментом начнет в противоположном направлении раскручивать статор.



Если на ротор и на статор электродвигателя насадить пропеллеры, то получим движитель, создающий при вращении в воздухе подъемную силу (Фиг.1).

Фиг.1

1 – ротор электродвигателя; 2 – статор электродвигателя; 3 – верхний пропеллер; 4 – нижний пропеллер

Особенностью такого движителя является отсутствие внешнего крутящего момента, так как крутящие моменты пропеллеров взаимно компенсируются.

Проблема компенсации реактивного момента несущего винта является основной проблемой при конструировании вертолетов. Для компенсации реактивного момента применяются различные схемы (Рис.2)

Рис. 2. Схемы вертолетов:

а — соосная; б — поперечная; в — одновинтовая; г — продольная; 1 — несущий винт; 2 — рулевой винт; 3 — фюзеляж; 4 — шасси

Вертолет соосной схемы компактнее по сравнению с остальнымисхемами, устойчивее в полете и легче в управлении. Однако, привод соосного вертолета является чрезвычайно сложным и дорогим агрегатом. Трудности в создании редуктора, передающего вращение на оба винта и способного надежно работать в условиях полета таковы, что в настоящее время только российская фирма Камова способна серийно производить соосные летательные аппараты.

Фиг. 3

Вертолет соосной схемы Ка-27 с турбовальными двигателями

В схеме, показанной на Фиг. 1, компенсация реактивного момента пропеллеров происходит автоматически и не требует редуктора, что делает ее перспективной в качестве привода вертолета.

В 2019 году запатентована схема электропривода несущих винтов, раскрепляемых к ротору и статору электродвигателя (привод Коровкина).

                                              Фиг.4

                      Схема вертолета с приводом Коровкина

1 – корпус;2 – источник электроэнергии; 3 – скользящие токоподводы; 4 – статор электродвигателя; 5 – ротор электродвигателя; 6 – вал ротора; 7 – верхний несущих винт; 8 – опорный вал; 9 – нижний несущий винт; 10 – подшипник; 11 - токопроводы

Для проверки работоспособности схемы собран привод (Фиг.5).

                                      Фиг.5

                           Привод Коровкина

Изготовлена модель летательного аппарата (Фиг.6). 

Фиг.6

Модель летательного аппарата с приводом Коровкина

Видеоролик об испытании размещен здесь:https://www.youtube.com/watch?v=iQF142N-SAI

При одинаковых габаритах летательного аппарата ометаемая площадь несущих винтов для аппарата с соосными винтами в полтора раза больше, чем у наиболее распространенных в настоящее время квадрокоптеров (Фиг.7).

Фиг.7

Сравнение ометаемой площади квадрокоптера и вертолета

соосной схемы

Так как подъемная сила вертолета пропорциональна ометаемой площади винтов, то летательные аппараты соосной схемы намного эффективнее,чем квадрокоптеры.

Кроме того, соосная схема вертолета энергетически выгоднее, чем схемы с разнесенными винтами, так как мощность, необходимая для поддержания аппарата в воздухе, обратно пропорциональна диаметру несущего винта.

Электрические летательные аппараты с новым приводом могут летать дальше и переносить больший груз, чем существующие квадрокоптеры и другие дроны с несколькими винтами.

Создание пассажирских и грузовых электрических вертолетов пока невозможно, так как не решена проблема с источниками электроэнергии. Нынешние аккумуляторы, даже литий-ионные и литий-полимерные по своим энергетическим и весовым характеристикам не годятся для создания конкурентоспособных крупноразмерных летательных аппаратов.

Однако, открывается возможность создания летательного аппарата большой грузоподъемности, получающего электроэнергию по кабелю от внешнего источника, то есть «летающего крана» (Фиг. 8).

                                                       Фиг.8

                                                Летающий кран

Конструктивно летательный аппарат представляет собой электродвигатель с несущими винтами и опорой. Все силовые элементы работают только на растяжение, изгибающих моментов нет, масса аппарата минимальна.

Важнейшим требованием к «летающему крану» является возможность перемещения стандартных морских контейнеров массой до 30 т. Технические параметры такого «летающего крана» оцениваются следующим образом:

Масса без груза - 10 т

Максимальная взлетная масса – 40 т

Максимальная масса груза – 30 т

Диаметр винта – 35 м

Мощность электродвигателя – 2000 кВт

Радиус действия – 800 м

Масса электрического кабеля –5 т

Одним из самых больших грузовых вертолетов в мире является МИ-10. (Фиг.9).

                                            Фиг.9

                                   Вертолет МИ-10

Технические данные вертолета МИ-10:

Масса без груза - 27 т

Максимальная взлетная масса – 43.5 т

Максимальная масса груза – 16.5 т

Диаметр несущего винта – 35 м

Из таблицы видно, что работать с морскими контейнерами МИ-8 не может. Это относится и к другим грузовым вертолетам.

Наиболее перспективным представляется использование «летающего крана» для разгрузочно-погрузочных операций при морских перевозках в Северном ледовитом океане. Узким местом при доставке грузов по Северному морскому пути для грузополучателей, расположенных на берегах северных морей, является проблема «последней мили». На причалы северных морей, в большинстве своем мелководных и большую часть года покрытых льдом, доставить груз с проходящего ледокольного каравана весьма проблематично. При оснащении ледокола «летающим краном» корабли могут разгружаться и загружаться непосредственно с фарватера (Фиг.10).

Фиг.10

Схема работы «летающего крана» ледокольного базирования

 

Весьма эффективным может быть использование транспортных систем с «летающим краном» наземного базирования для доставки грузов на площадки строящихся АЭС (Фиг.11).

Фиг.11

Схема работы «летающего крана» наземного базирования

Площадки АЭС, расположенных морском берегу, обычно удалены от большого портового города на несколько десятков километров, что приводит к дополнительным логистическим операциям и дополнительным расходам при доставке грузов. Так как около большая часть грузов, доставляемых на АЭС при строительстве имеют массу не более 30 т, то транспортные системы, доставляющие грузы на строительную площадку непосредственно с кораблей, представляются весьма выгодными.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Интеллектуальная собственность
· Новость от proatom


Самая читаемая статья: Интеллектуальная собственность:
Интеллектуальная безопасность

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.5
Ответов: 14


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 10 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 19/09/2019
Интересное решение для транспортировки габаритных грузов с рейда на берег в арктической зоне. Только не под нынешние российские реалии. Но в будущем может волне найти применение. Или китайцам предложить. Сейчас у нас "Михаил Сомов" занимается доставкой грузов по уцелевшим арктическим базам, у него Ми-8 на борту, вес транспортных контейнеров ограничен, сильно не разгуляешься.


[ Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 19/09/2019
А что тут нового-то? Вы бы еще унитаз изобрели.


[ Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 19/09/2019
Что сразу унитаз? 
У автора мощный дрон с кабелем питания на землю. Итак имеем порядка километра кабеля, который привязан к этому дрону. 
И вы утверждаете таки это будет работать???


[
Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 19/09/2019
Если бы вавтор запускал в детстве (а можно и сейчас) не то что кордовую модель, а хотя бы змея, он бы заметил что трос (веревка, кабель) имеет свойство путаться, ветер его сносит и норовит за что то зацепиться.К сожалению у автора игрушки были прибыты к полу... И этих наблюдений он не сделал.Но прибавление слова "Росатом" сразу делает все реальным.Делюсь идей: электрический космолет Росатома, элекртический годзила Росатома, электрический мегасупермозг (летающий) РосатомаПонятно что все болтается на кабелях. А для гарантированного электропитания нескольких)))


[ Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 19/09/2019
Предлагаю крестообразный дрон с 4-мя ЯРД. Для большей грузоподъемности можно с 8-ю и с изменяемым вестором тяги у всех ЯРД.


[ Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 20/09/2019
1. Самый тяжелый вертолет в мире Ми-26, а не Ми-10, впрочем, дальше в статье идет сравнение электрички почему-то со средним Ми-8. Правда и Ми-26 30 тонн не поднимает.2. У Ми-26 2 двигателя по 11000лс на 56 взлетных тонн, у электрички - меньше 3000 на 40т. Откуда такой выигрыш?3. Квадрик чудесно управляется мощностью по 4-ем винтам. А эта одноосная электричка должна иметь стандартный механизм перекоса лопастей и пр. непростую вертолетную приблуду, причем работать она должна особенно хорошо, поскольку, как уже здесь сказали, хвост будет его косить и дергать.


[
Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 24/09/2019
При ветре силовой и грузовой кабель будут сближаться и перекручиваться. Лучше бы сделать  один кабель , - силовой и грузовой одновременно.


[
Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 27/09/2019
А не надо работать при ветре


[
Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 28/09/2019
В море без ветра не бывает.


[
Ответить на это ]


Re: Летающий кран Росатома (Всего: 0)
от Гость на 02/01/2021
В статье "Летающий кран для строительных и монтажных работ"  журнал Русский инженер №4 декабрь 2020 описана силовая установка на основе разработанного в 90 годы  пульсирующего детонационного двигателя, интегрированного с щелевым эжекторным усилителем тяги. Кран может поднять до 90 т груза и перевезти со скоростью 200км/час на расстояние до 500 км


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru