Screw-Wing Крыловинт
Напечатанный БПЛА, который переходит из режима вертолета в режим самолета. В 5 раз больше время полета , в 10 раз больше скорости,чем мульти коптер. Реактивная тяга, заряжается от солнца.
БПЛА как самостоятельно летающий винт, способный при поворте лопастей-крыльев переходить из вертолетного режима в самолетный, что дает дальность, скорость и грузоподъёмность больше чем у мультикоптеров
Это дает сильные преимущества для доставки грузов, что привлекательно как для почтовые компаний и интернет магазины как Amazon. Также дополнительно заряжать при помощи напечатанной легкой солнечной батареи и беспроводной зарядки от лазера и микроволн
Основная проблема при использовании дронов , это их малое время полета. Необходимое энергопотребление составляет в среднем 1 Вт на 7-10 грамм.
Среднее время полет дрона сейчас составляет около 10-15 минут, хотя наиболее легкие модели могут летать до получаса.
В то же самое время энерго-эффективность планеров составляет 1 Вт на 25-30 грамм, но их использование ограничено из-за трудностей взлета и посадки и невозможности зависать над определенным местом.
Таким образом проблема совмещения преимуществ фиксированного и вращающегося крыла стоит и сейчас, в первую очередь из-за возможностей вертикального взлета. Наиболее распространено решение в виде винтокрылых летательных аппаратов, в которых пропеллеры могут поворачиваться на 90 градусов.
Также существует конструкция типа mono-copter , которая представляет из себя винт с одной лопастью, или половину самолета с одним крылом, вращающийся вокруг своей оси. Подобная конструкция в природе реализуется в кленовом листе.
Ранее DARPA в 2008-2011 гг финансировала mono-copter Samarai (Samara Autorotating Wings (SAW) с пропеллером на крыле, разработанный дочерней компаний Lokheed Martin.
Также в сентябре 2017 года появился прототип Transformable HOvering Rotorcraft (THOR), в котором используются 2 крыла, способные поворачиваться на 180 градусов с пропеллерами, которые показали достаточную стабильность и управляемость в полете.
Однако, использование пропеллеров для движения крыльев не дает всех преимуществ подобного решения , в отличие от решения, где крылья закручиваются от реактивнго сопла на конце, как это делается в винтах некоторых вертолетов, но есть некоторые проблемы с созданием миниатюрного и эффективного реактивного двигателя
Летательный аппарат «Крыловинт» в основном режиме по сути представляет собой летающий пропеллер, в котором крылья играют и роль лопастей. Крылья приводятся в движение струей воздуха из поворачивающегося сопла на конце крыла. Струя воздуха создается воздушным компрессором, засасывающим воздух сверху и уводящий сжатый воздух внутри крыльев к соплу . Перемещение по вертикали и горизонтали происходит за счет поворота крыла и регулировки пока воздуха из сопел на крыльях
При повороте одного из крыльев на 180 градусов БПЛА переходит из вертолетного режима в самолетный , что позволяет увеличить скорость движения и простоту управления.
В "самолетном" режиме аппарат может использоваться для грузоперевозок на дальние расстояния, а в режиме парения — маневрировать в условиях ограниченного пространства. БПЛА способен переключается между двумя режимами, находясь в воздухе: его крылья превращаются в ротор, вращаясь вокруг центрального модуля, словно вертолет с одной лопастью.
Эффективность БПЛА «Крыловинт» значительно возрастает при аддитивном производстве, например из при печати из угле волоконных композитов.
Из-за большой активной площади БПЛА может получать значительную часть энергии , до 50 %, от тонких, легких и эффективных солнечных батарей на основе перовскитов c КПД 15-20%. Возможно, как и для планеров, можно покрыть 100 % энергопотребления от солнечной энергии. Другое решение заключается в использовании арсенид-галлиевых батарей с КПД до 42% вместе с напечатанными концентраторами, которые при это являются частью крыла. Наша команда имеет компетенцию в данном решении
Мы также предлагаем использовать в БПЛА с дистанционную подзарядку от микроволн и лазера. При эффективности в 1 Вт на 20 грамм, 10 Вт будет достаточно , чтобы заряжать БПЛА весом 200 грамм.
