Повышение транспортной эффективности легкого беспилотного электрического экраноплана сбросом отработавших аккумуляторных батарей

Авиационная и ракетно-космическая техника


Авторы

Карпиков Ю. А.*, Февральских А. В.**, Крайнов А. А.***

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 603950, ГСП-41, Н.Новгород, ул. Минина, д. 24

*e-mail: yourockkarp@mail.ru
**e-mail: a.fevralskih@gmail.com
***e-mail: art.kr-91@mail.ru

Аннотация

Рассмотрен способ улучшения транспортных характеристик легких беспилотных электрических экранопланов (ЛБЭЭ) за счет оборудования ЛБЭЭ блоком аккумуляторных батарей, включаемых одновременно для достижения повышенной мощности на старте и последовательно расходуемых на крейсерском режиме. По мере расходования аккумуляторные батареи сбрасываются с борта ЛБЭЭ, чем обеспечивается уменьшение массы в процессе движения и увеличение расчетной дальности. Для оценки описываемого положительного эффекта известная методика оценки проектных параметров электрического летательного аппарата доработана в части моделирования дискретного изменения массы и высоты полета в зоне работы экранного эффекта. Результаты исследования предложенного способа улучшения транспортных характеристик предназначены для использования на ранних этапах проектирования ЛБЭЭ. Показана возможность существенного увеличения дальности движения беспилотного ЛА за счет сочетания положительного влияния экранного эффекта и использования разделяемой сбрасываемой электрической батареи.

Ключевые слова:

проектирование БПЛА, электрические летательные аппараты, беспилотный экраноплан, экранный эффект, летательные аппараты переменной массы, электрическая силовая установка, транспортная эффективность

Список источников

  1. Агаев Р.Н., Ганжин А.Г., Чариков А.В. и др. Проектирование беспилотного экраноплана с замкнутым контуром крыла // Современные технологии в кораблестроительном и авиационном образовании, науке и производстве: Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции (16–17 декабря 2021; Нижний Новгород). Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2021. С. 271-274.
  2.  Саврушкина М.Е., Чулин Н.А., Ноздрин К.С. Моделирование управляемого движения беспилотного экраноплана // Информационные системы и технологии - 2019: Сборник материалов XXV Международной научно-технической конференции (19 апреля 2019; Нижний Новгород). Нижний Новгород: 2019 им. Р.Е. Алексеева, 2019. С. 699-702. EDN PXDSCA
  3.  Зиненков Ю. В., Орлов И. И. Формирование предварительного технического облика силовой установки ударного беспилотного экраноплана // Вестник УГАТУ. 2020. Т. 24. № 2(88). С. 69–78. 
  4.  Утенков М.Д. Моделирование на этапе эскизного проектирования беспилотного экраноплана // XXIII Туполевские чтения (школа молодых ученых): Сборник докладов Международной молодёжной научной конференции (08–10 ноября 2017; Казань). Казань: Изд-во Академии наук РТ, 2017. Т. I. С. 101–106.
  5.  Зиненков Ю.В., Луковников А.В. Особенности расчета летно-технических характеристик электрической силовой установки беспилотного летательного аппарата самолетного типа c помощью математического моделирования // Вестник Московского авиационного института. 2024. Т. 31. № 2. С. 85-94. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=180651 EDN JDJLHG.
  6.  Карпович Е.А., Гуереш Д., Хан В. и др. Концепции беспилотного самолета для исследования Марса // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 4. С. 104-115. DOI: 10.34759/vst-2022-4-104-115 EDN PTOGJW
  7.  Gundlach J. Designing Unmanned Aircraft Systems: A Comprehensive Approach. 2nd ed. AIAA, 2014. 856 p.
  8.  Тремкина О.В., Аденан Х., Шихалев В.И. и др. Расчетное исследование гибридной криогенной силовой установки для БПЛА с подводом теплоты от двигателя внутреннего сгорания // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 3. С. 155-162. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=176931
  9.  Афанасьев П.П., Веркин Ю.В., Голубев И.С., и др. Основы устройства, проектирования, конструирования и производства летательных аппаратов (дистанционно-пилотируемые летательные аппараты). М.: Изд-во МАИ, 2006. С. 232–237.
  10.  Ващенко А.Н., Григорьев М.Н., Чжан Цзыян. Разработка и применение самолетов с тяговыми электродвигателями как перспективный тренд развития современной авиации: опыт КНР // Аэрокосмическая техника и технологии. 2024. Т. 2. № 1. С. 77-93. DOI 10.52467/2949-401X-2024-2-1-77-93. EDN VRQFUQ
  11.  Халютин С.П., Харьков В.П., Левин А.В. и др. Электрификация самолетов. Современное состояние и тенденции // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: Сборник материалов XI Международной научно-практической конференции (ИНФО’2014; 01–10 октября 2014; Сочи, Россия). М.: НИУ ВШЭ, 2014. C. 533–536.
  12.  Карпиков Ю.А., Киреев А.Н., Орлов С.Б. и др. Улучшение транспортных характеристик электрических беспилотных летательных аппаратов, стартующих с автомобиля // Аэрокосмическая техника и технологии. 2025. Т. 3. № 1. С. 125–140. DOI: 10.52467/2949-401X-2025-3-1-125-140 EDN MTJJUC
  13.  Февральских А.В. Разработка методики проектирования аэрогидродинамической компоновки амфибийного судна на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой на основе численного моделирования: Дисс. ... канд. техн. наук. Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2017. 175 с.
  14.  Чернобровкин Л.С. (ред.). Беспилотные летательные аппараты. – М.: Машиностроение, 1967. 440 с.
  15. Балык В.М., Бородин И.Д., Гайдаров Д.Д. и др. Многокритериальный выбор двухимпульсного режима движения беспилотного летательного аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 1. С. 54-63. DOI: 10.34759/vst-2023-1-54-63 EDN OBOMZJ
  16.  Карпиков Ю.А., Трохов Д.А., Февральских А.В. Транспортные характеристики электрических БПЛА, оснащенных сбрасываемыми аккумуляторными батареями // Вестник Московского авиационного института. 2025. Т. 32. № 4. С. 51-61. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=186667 EDN RSLDVH
  17.  Маскалик А.И., Нагапетян Р.А., Иваненко В.В. и др. Экранопланы: транспортные суда XXI века. – СПб.: Судостроение, 2005. 576 с. 
  18.  Белавин Н.И. Экранопланы. – Л.: Судостроение, 1977. 228 с.
  19.  Февральских А.В. Численное исследование влияния удлинения крыла на характеристики движения под действием экранного эффекта амфибийного судна на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой // Известия КГТУ. 2019. № 53. С. 182-192.
  20.  Ливеринова М.А., Тряскин Н.В. Численное определение движения профиля над экраном и определение его аэродинамических характеристик // Морские интеллектуальные технологии. 2021. № 1-2(51). С. 44-50. DOI: 10.37220/MIT.2021.51.1.024. EDN EAEOQC

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2026