Реальный проект летающего автомобиля
Единственным "настоящим" летающим автомобилем - "полноценным" и удобным в использовании - будет летающий автомобиль моего проекта, который показываю здесь. Используется газотурбинный двигатель. Это связано с отсутствием двигателя типа гравитационного. Это не идеальны флаер, но работоспособный - на переходный период - когда человечество сможет найти схемы или всего одну схему двигателя, позволяющего парить автомобилю.
Автор в 1989 году придумал флаер. Общий вид этого удивительного и столь желаемого
транспортного средства вы сможете обозреть на рисунке внизу.
Ниже общая конструктивная схема, достаточно ясно поясняющая подходы к реализации замысла:
Флаер Пономарева А. Н.
Всесуточное и всепогодное транспортное средство для использования как над сушей, так и над водной
поверхностью.
Наиболее примечательной особенностью этого транспортного средства является управляющий
компьютер с полной ответственностью, - когда он контролирует все параметры движения в воздухе,
исправляя ошибки в управлении, и предотвращая все столкновения в воздухе; также компьютер
анализирует возможность создания аварийной ситуации и приводит в действие парашютную
систему с вытяжным реактивным двигателем, создающим принудительное наполнение одного
купола.
У каждого вентилятора на входе установлен флюгерный руль. Это позволит добиться
высокоэффективного управления разворотом флаера на месте в воздухе, также – поможет получить
точную управляемость.
Высота полёт зависит от высотности двигателей и кондиционера флаера. Гидромуфта может
потребоваться для согласования работы двух двигателей. Но это может оказаться излишним. Для
отсоединения аварийного двигателя служит простая зубчатая муфта, присоединённая на выходе из
редуктора двигателя. Приводится в действие данный агрегат при помощи четырёх независимых
электромагнитов. Система подвода потока мощности к соосным вентиляторам, с управляемым
шагом лопастей, постоянно работает. При автомобильном движении, шаг лопастей
устанавливается на нуль. С передней части обтекатели вентиляторов закрыты решёткой,
предотвращающей травмы людей (решётку можно сделать с токообогревом – для
противообледенения).
Привод на автомобильном ходу наиболее предпочтителен электрический. Это связано с созданием
нового класса электромоторов с плоским ротором, что уменьшило массово-габаритные показатели
примерно в 5 раз. Причем, можно сделать привод как на оба моста, так и на один. Из-за значительного
габарита флаера, пришлось заложить в проект все управляемые колёса – это уменьшит радиус
поворота до привычной величины. При подъёме в воздух, колёса втягиваются в ниши. При посадке –
выдвигаются далеко вниз, смягчая импульс.
Крылья выдвижные (4 штуки), обратной стреловидности. Крылья выдвигаются только после взлёта –
чтобы не зацепить предметы на земле. Килей два.
Передний локатор сантиметрового диапазона. Он должен различать одиночный провод в воздухе,
диаметром 3,5 миллиметра. Также предусмотрена система дополнительных маломощных
локаторов кругового обзора, для предотвращения столкновений в сфере. Это могут быть как
миллиметровые локаторы, так и ультразвуковые.
Органы управления: прямоугольный штурвал, педали газа и тормоза, управление светотехникой
(фары, поворотные сигналы, стоп-сигнал и пр.). Для воздуха - сектор газа рычажного типа справа на
консоли. Система кнопок. Плюс голосовое управление некоторыми функциями. Стандартная
спутниковая навигационная система и система связи SOS. Штурвал – часть электродистанционной
системы управления; обеспечивает переменное передаточное отношение поворота управляемых
колес на земле и управление килями и флюгерными рулями; а при продольном ходе штурвал даёт
управление по тангажу.
Дверей две, плюс – открывающиеся два стекла. Двери открываются с помощью электропривода, верх.
Двери герметизированы по контуру для обеспечения плавучести. Кондиционер.
По контуру машина обозначается синими габаритными огнями, которые мигают при взлёте.
Предусмотрены две посадочные фары (в районе передних колёс, с каждого борта).
Скорость может достигать 600 километров в час, но тут необходим выбор оптимальной скорости.
Теперь можно перейти к анализу системы обеспечения функционирования флаера.
В предварительном плане, есть два основных варианта использования флаера:
- над населенными пунктами;
- между населёнными пунктами.
Я предлагаю ограничить скорость флаера над городами на уровне 250 километров в час. Это связано
как с обеспечением безопасности, так и с естественными параметрами населенных пунктов.
Самым сложным, но решаемым является вопрос полетов над городами. На первый взгляд, здравым
подходом является использование автомобильных дорого в качестве опорной системы
ориентирования над населенными пунктами и совершения полетов. К тому же, в России почти все
населенные пункты освещаются по ночам. По аналогии с автомобильными дорогами, предлагаю
назвать три нижних фиксированных уровня высот Воздушными дорогами (ВД).
Есть смысл разделить высоты для флаера на две подгруппы:
- фиксированные эшелоны (80 метров, 160, 240, 480, 1000, 2000, 3000 и т. д.);
- свободные эшелоны (промежуток между фиксированными эшелонами, где вся ответственность
ложится на водителя).
На фиксированном эшелоне флаер сможет летать на автопилоте, когда высота устанавливается
нажатием на соответствующую кнопку. При этом компьютер позволяет менять высоту в
некоторых пределах (плюс-минус 20 метров), а при настойчивом или слишком резком взятии (отдаче)
штурвала компьютер переключается в режим свободного эшелона и тогда можно совершать резкие
маневры, как по высоте, так и по курсу. Этот режим является аналогом режима посадки.
Воздушные дороги - 3 уровня высот: 80, 160 и 240 метров - применяются над достаточно крупными
населенными пунктами. Воздушные дороги (ВД) привязываются к обычным автомобильным дорогам
в населенных пунктах, поскольку те являются готовыми ориентирами для водителей; к тому же,
автодороги освещаются - это готовый ориентир для движения в воздухе ночью. Одновременно,
некоторые автодороги между населенными пунктами также освещаются.
Использование автомобильных многоэтажных стоянок в качестве площадки
приземления флаеров. Наверху устанавливается голографический излучатель (зелёный ящик). По перилам устанавливаются красные прозрачные осветители; они же выдают поток белого света, освещающего площадку приземления.
Далее – знаки воздушного движения флаеров – создаются в виде лазерной голограммы.
Поскольку флаер стандартно оснащён спутниковой, а, может быть, и местной навигационной
системой (это предпочтительней), то на мониторе водителя будет высвечиваться навигационная
карта места пребывания. А это позволяет ввести в эту систему функцию выделения цветом
воздушной дороги, например, левый край выделяется красной сплошной полосой, правый – синей.
Соответственно, отвороты с воздушной дороги, также, как и предупреждения о воздушных знаках,
высвечиваются на мониторе водителя (лобовом стекле). Также монитор покажет эшелон.
Осмысление вопроса безопасного движения флаера приводит к мыслям о воплощении в системе
управления функции расхождения с другими судами в воздухе (препятствиями) методом отворота
вправо и, если нужно, - изменением высоты. В целом, флаер, как высокоманёвренное средство, способен
безопасно самостоятельно избегать всех столкновений, включая случай со схождением в сферу
диаметром 5 метров сразу пяти флаеров.
Применительно к знакам воздушного движения, кроме стандартных знаков воздушного ГАИ (ВГАИ),
необходимо реализовать символические объёмные изображения особо важных объектов в городе.
Например, используем за образец передовой город, - Москву: в Москве наиболее заметными центрами
следования флаеров являются Красная площадь (соответственно, Кремль), Большой театр, Дом
Правительства РФ, здание Государственной думы, цирк на Цветном бульваре, Горки, центральный
стадион, МГУ, и так далее… Для окрестностей – Сколково.
В качестве примера приведу Большой театр. Символом его может служить изображение коней на
фасаде здания Большого театра. Это всемирно известный символ. Для Московского кремля – подойдёт
символ стилизованная Спасская башня. И так далее… Естественно, зона над Кремлём будет закрыта
для полёта частных флаеров. А чтобы не путали: будет установлена световая стена по периметру
Кремля.
Само собой разумеется: контроль движения всех флаеров осуществляет Диспетчерская служба.
Большие эшелоны флаера - максимальная высота - 5 км
Большие эшелоны флаера - максимальная высота - 8 км
Далее рассматриваются возможности использования флаера в разных условиях, днём и ночью.
Используются кадры из фильма «Назад в будущее».
С сайта Кинопоиск. Ру
Здесь заметен справа трамплин – устройство для посадки флаера в городе.
Далее рассмотрим разные обстоятельства для полёта флаера.
Флаер - полёт по свободному эшелону поперек дорог ниже 80 метров - Москва
http://trinixy.ru/30113-krasavica_moskva_23_shtuk__tekst.html
Воздушные дороги флаера - эшелон 160 метров (F16) - Рио де Жанейро
Воздушные дороги флаера - высота 240 метров (F24), Нью-Йорк
Флаер - высота 480 метров (F48) - Лос-Анджелес
Флаер - высота 1 км (F100) – Аравия
http://clubs.ya.ru/4611686018427387961/posts.xml?tb=100
Возможные места приземления флаера также необходимо рассмотреть подробно.
Возможные места приземления флаера - дорога в лесу.
Возможные места приземления флаера - крупный город у моря (Сан-Франциско).
Возможные места приземления флаера - необитаемая гористая местность.
Возможные места приземления флаера - необитаемая пустыня.
Возможные места приземления флаера - необитаемый остров в океане
Возможные места приземления флаера - горы - необитаемые места.
Возможные места приземления флаера - дорога в горах.
Теперь – как ориентироваться во время полёта на флаере?
Флаер - ориентирование по дорогам.
Флаер - ориентир – автодорога.
Флаер - ориентирование по дорогам (1).
http://buter.at.ua/news/fotografii_avtomomilnykh_dorog/2012-01-29-56
Флаер - ориентирование по дорогам (2).
Флаер - полёт ночью вдоль автодорог. Как видите - всё прекрасно видно.
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог - London.
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог - Казань.
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог - Нью-Йорк ночью (1).
http://altfast.ru/print:page,1,1000044496-sverxu-20-foto.html
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог - Нью-Йорк ночью (2).
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог - Нижний Новгород.
Флаер - ориентирование ночью по сети автодорог в городе.
Флаер - обозрение ночью аэропорта в Москве, с первого эшелона.
Флаер - выбор мест посадки в Киеве ночью.
http://backgrounds-hd.ru/город-здания-дороги-фонтан-вид-сверху/
Флаер - выбор мест посадки - Нью-Йорк ночью.
http://21region.org/sections/photo/46801-nochnye-goroda-35-foto.html
Флаер - выбор мест посадки – в Китае, ночью.
Флаер - посадка в Сан-Франциско ночью, горка.
Флаер - выбор места посадки в Лас-Вегасе ночью.
http://altfast.ru/print:page,1,1000044496-sverxu-20-foto.html
Прошу обратить особое внимание на то, что фотография не обладает достаточно большой
информативностью, а вы даже на фотографии можете отчётливо видеть все объекты, находящиеся
на поверхности земли ил воды. В реальности, всё видно абсолютно отчётливо и ориентироваться с
воздуха в городе гораздо проще, чем на земле.
Будущие города для флаеров. (Художник Stefan Morrell 266.)
Будущие города для флаеров. (Художник Stefan Morrell 266 (1).)
В данном проекте летающего автомобиля закладывается применение управляющего компьютера, и это естественно: потому что данный тип транспортного средства не может быть полностью безопасным без такого агрегата. Флаер моего проекта не допускает столкновений и исправляет ошибки в управлении.
Два двигателя соединяются валом через гидромуфту. В случае отказа одного из двигателей, второй включается в режим повышенной мощности. Это сделано для безопасности. Газотурбинный двигатель тем и хорош, что позволяет штатно увеличить мощность в 2 раза на достаточное время. Кроме того, газотурбинный двигатель имеет малые габариты и вес при большой мощности. При выходе из строя обоих двигателей, срабатывает парашют с вытяжным реактивным двигателем, - что позволяет безопасно опуститься на землю в самом автомобиле. На воде флаер плавает, поэтому проблемы с посадкой на воду также нет. Парашют позволяет спасти автомобиль даже на нулевой высоте. А подпружиненные сиденья с гидроамортизаторами снижают перегрузку при жестком приземлении. Каждое из четырёх сидений снабжено датчиком веса пассажира.
Данный автомобиль может использоваться на обычных автомобильных дорогах. Скорость, указанная на рисунке - в 105 километров в час на дороге - занижена для условий России. На самом деле, у такого автомобиля скорость в 200 километров в час даже мала, поскольку задний двигатель, используемый при движении только по поверхности, имеет мощность порядка 500 киловатт. Такую же мощность имеет идентичный передний двигатель.
Этот флаер (или автолёт, или аэрокар - смотря, какое название приживётся в будущем) полностью приспособлен выполнять функции летающего автомобиля индивидуального пользования.
Для приземление или взлёта флаера в условиях густо населённых пунктов будем использовать трамплины. Это устройство представляет собой "оборванный" участок автомобильной дороги, приподнятый концом над землёй. Для чего это нужно?
Летающие автомобили в силу их многочисленности требуют такой же строгой организации в местах поселений, как и обычные наземные автомобили. естественно, для движения флаеров будут выделяться воздушные трассы над населёнными пунктами и коридоры (определённые высоты полёта). Поэтому, для придания завершённости воздушному движению на автомобилях, требуется стык между траекторией флаера в воздухе и неподвижной автомобильной дорогой. Для этого и служит трамплин, или можно говорить короче - "трап". Ниже фотография трамплина для автолёта.
Данный тип приземляющего ансамбля удобен наличием площадки для отдыха.
Этот тип трамплина предлагается располагать на краю населённого пункта в условиях гористой местности, когда требуется заметность места приземления флаера и поверхность везде крайне неровная.
С точки зрения важности - важнее приземление флаера, нежели взлёт. Ведь попасть на свою полосу автомобильной дороги труднее после гашения высокой скорости флаера в воздухе, когда сверху дорога кажется "маленькой" и "узкой". И если взлететь можно и прямо с дороги, если к этому есть показания, то садиться на флаере на дорогу можно не везде, а только в небольшом числе мест. В противном случае это будет нарушение режима дорожной безопасности. Вот почему требуются посадочные трамплины, выводящие автолёт на автомобильную дорогу.
Если использовать посадочные площадки, огороженные со всех сторон, кроме выезда на дорогу, то это тоже не всегда приемлемо, по причине возможности использования обычными автомобилями этой площадки для отдыха. Несмотря на наличие правил, недисциплинированные водители идут на их нарушение. А трамплинный съезд с трассы неудобен для стоянки.
Следует также помнить о статистике автодорожных происшествий. Если уже "обычные" автомобилисты проявляют "чудеса изобретательности" , умудряясь попасть (частенько) в самое нелепое дорожное происшествие, то можно представить, сколько аварийных ситуаций могут создать водители летающих автомобилей... из-за ездящих по земле. Обычные люди часто неправильно определяют габарит движения автомобиля или неверно оценивают расстояния, поэтому такой водитель ездящего автомобиля будет создавать проблему флаеру, приземляющемуся на автодорогу. Даже если флаер садится на обочину дороги, то это тоже будет вызывать проблему со стороны ездящих автомобилей. Так как едущий автомобилист не всегда может заметить садящийся флаер, и потому водитель флаера, думая что приземление безопасно, попадёт в вертикальное столкновение, несмотря на наличие автопилота с предупреждением столкновений.
Поэтому свободной возможности садиться на флаере на автодорогу в любом месте - быть не может. Потому что - я гарантирую - обычные водители будут создавать аварийную обстановку, не точно рассчитав посадку с хода (или на месте) и будут попадать на крыши автомобилей на земле (если не сработает управляющий компьютер).
Приземление на скоростные магистрали - как и взлёт с оных - будет полностью запрещено. Такое же естественное ограничение будет и для почти всех участков "обычных" автомобильных дорог.
Трамплин для флаеров, на виде сбоку.
На рисунке трамплина с видом сбоку показана принципиальная схема этого устройства. Трамплин имеет завершающую (стартовую) часть полотна дороги, которая имеет небольшой обратный наклон (в сторону съезда). Это необходимо, чтобы автомобиль неконтролируемо и самостоятельно не скатывался при посадке. Для обеспечения беспроблемной посадки с лёта, имеется бетонированный скат в виде закругления, примыкающий к концу ленты дорожного покрытия. Некоторые водители неточно рассчитывают точку приземления, поэтому может возникать удар о лобовую часть дороги при приближении к ней. Аналогично - требуется закругление для неточно поднимающихся флаеров, заехавших слишком далеко на край дороги.
Также предусмотрен вал на уклоне (смотри слева на рисунке). Это - "карман" для удержания скатившихся автомобилей. Обычно такое может произойти при неточном приземлении, когда машина поехала назад под уклон. Надолбы на краю впадины удержат скатившийся автомобиль.
Одновременно следует позаботиться о невнимательных автомобилистах в не летающих автомобилях, которые, не разобравшись в дорожном знаке, могут выехать на трамплин, решив, что тут есть проезд, а затем - подвергнуться угрозе скатиться по откосу.
На рисунке вверху также показана табличка с названием пункта прибытия, поднятая на трубе, и показано ограждение трапа - вплоть до автомобильной дороги.
Если вы летите на флаере, и имеется плохая погода. Виден рваный контур острова.
Примерно такую картину будет видеть приземлившийся на трамплине автомобилист.
Фото Д. А. Медведева, председателя Правительства РФ
Полёт над Курильским островом. Довольно сильная облачность.
Фото председателя Правительства РФ Д. А. Медведева. Июль 2012 года.
Представим, что вы летите во флаере со скоростью 380 километров в час. И подлетаете к городу Владивостоку, где имеются высокие мосты, а также - пересечённая местность в виде холмов, с перепадом высот порядка 150 метров, в черте города. Дополнительная разница в высотах возникает от телевышки, труб и от высотности зданий.
Вам важно не допустить столкновения с опорами моста. В данном примере, опора возвышается на 320 метров над уровнем моря. Но вам необходимо попасть в сам город Владивосток, а крупнейшие мосты (их два) находятся практически в центре города. Кроме того, ванты мостов образуют поперечное препятствие огромной площади. В условиях Владивостока, имеется существенное ограничение свободных площадей из-за сильно пересечённой местности. Поэтому возникает необходимость выделения посадочных площадок как на земле, так и на крышах зданий и сооружений. Естественным образом выдвигается задача строительства соответствующих зданий, включая некоторые жилые дома, и автостоянок, на крыше которых имеется место для приземления флаеров. Именно такой подход позволяет уверенно прогнозировать применение флаеров с приземлением в черте крупных населённых пунктов, включая города-миллионники. Также естественным образом проблема приземления флаеров в городах решается с помощью огороженных площадок на земле, куда въезд автомобилям запрещён.
Как организовать воздушное движение флаеров (см. здесь выше)? Прежде, чем понять принципы организации воздушного движения флаеров, следует рассмотреть наиболее "узкое" место этого транспорта - речь идёт о крупных населенных пунктах с развитой инфраструктурой всех видов: начиная от высоких зданий, и кончая вышками и мостами. Хорошо подходит для разработки теории использования флаеров город Владивосток, расположенный на сильно пересечённой местности, да ещё и в прибрежной полосе моря.
Владивосток был избран в качестве модели для построения теории движения флаеров по следующим причинам:
- 75% численности человечества проживает в прибрежной полосе морей и океанов шириной примерно 650 километров;
- около 65% промышленного производства человечества также располагается в прибрежной зоне;
- населённые пункты в полосе прибоя обладают качеством перевалочного пункта между морской средой и сухопутной, с точки зрения инфраструктуры транспорта и промышленности, а также - обрабатывающей промышленности морепродуктов;
- во Владивостоке имеются сильно пересечённая местность с характерным перепадом высот около 200 метров, острова и сильно изрезанная береговая линия, заходящая в город
- во Владивостоке встречается характерный изменчивый характер погоды, включая внезапные туманы, закрывающие видимость разных частей города, - когда одни участки города без тумана, а другие закрыты непроницаемым покрывалом.
Частью города Владивостока являются несколько островов, на которые проведены крупные мосты. Ниже план островов. Все эти сведения позволяют сделать выводы о способах ориентирования в воздухе.
Остров Русский, Владивосток. Место саммита АТЭС-2012. www.liveinternet.ru
Пятизвездочная гостиница во Владивостоке будет принимать гостей саммита АТЭС в 2012 году. www.skyscrapercity.com
Отель на берегу.
Дорога от моста на остров Русский до кампуса.
Теперь посмотрим на виды Владивостока и его наземной инфраструктуры, - чтобы попробовать оценить перспективы полётов над городом и возможности приземления (взлёта).
Мост через бухту Золотой Рог. www.skyscrapercity.com
Мост через бухту Золотой Рог.
Дорога на мост во Владивостоке. news.infomig.ru
Мост на о. Русский.
Можно пролетать на флаере под таким мостом.
Тросы моста образуют препятствие, которое надо перелетать или пролетать под мостом. melanhlenos.livejournal.com
Внезапные туманы - норма для приморья.
Мост на остров Русский. Видим, что туман создаёт неожиданное препятствие для свободного ориентирования. melanhlenos.livejournal.com
Мост через бухту Золотой рог. Очень густой туман, возникающий быстро. Система управления флаера должна видеть сквозь туман, дождь, пыль, град. russiatrek.org
Мост.
Рваный туман. fotki.yandex.ru
Применительно к технике полётов на флаере: совершенно необходимы выделенные воздушные дороги. Причем, речь идет о сети государственных воздушных дорог для флаеров, и эта сеть имеет коридоры и эшелоны полёта. Координаты сети фиксируются с помощью спутниковых навигационных сетей (и местных) и вводятся в компьютер флаера. Сеть воздушных дорого нужна для организации движения над населёнными пунктами. Воздушная сеть дорог не совпадает с наземной автодорожной сетью по простой причине: воздух позволяет перемещаться по прямой и с высокой скоростью, превосходящей наземный автомобиль (собственно, для этого и используется авиация - чтобы сократить потери времени, по сравнению с автомобилем).
Координаты узлов воздушных дорог над населенными пунктами определяются по центрам притяжения, коими являются:
- магазины,
- театры,
- рестораны,
- вокзалы,
- музеи,
- парки,
- больницы,
- стадионы,
- учреждения власти и прочее...
Таким образом, закладываются основы для продвижения к созданию летающих автомобилей - флаеров.
Ссылка на эту страницу (Link to this page): Летающий автомобиль Артура Пономарева