Как увеличить дальность полета квадрокоптера — bevrc pv700

Как увеличить дальность полета квадрокоптера — bevrc pv700 Роботы

Максимальная дальность полета | авиация – коммерческая, гражданская, спецавиация…

Затраты топлива при полете по наивыгоднейшей про­грамме монотонно зависят от заданной дальности La. Монотонность зависимости тТ. п (L„) позволяет при прочих равных условиях счи­тать задачу минимизации затрат топлива при заданной дальности обратимой, эквивалентной задаче максимизации дальности при за­данном расходе топлива. Если рассмотреть полную заправку самолета топливом, то оптимальной по топливу программе полета будет соот­ветствовать максимально достижимая для самолета (при данной загрузке, взлетной массе и заданной схеме полета) дальность Lnmax. Чтобы ее найти, нужно, вообще говоря, провести рассмотренную ра­нее оптимизацию траектории для ряда значений Ln, построить зави­симость /л™’п (Ln) и затем, задав значение тГ„” соответствующее полной заправке самолета топливом, найти (рис. 6.3). Пол­

ному запасу топлива на борту при этом будет соответствовать техни­ческая дальность, а запасу топлива за вычетом АНЗ — практиче­ская дальность полета.

Расчет существенно упрощается, если учесть, что максимальная дальность полета для большинства самолетов достаточно велика и

при полете на Lti max затраты (Дтт> вр ^т. пл) существенно меньше mT. M (Ln). Тогда в первом приближении можно не оптимизировать Яэ. м по тГш п, а рассчиты­вать маршевый этап полета для Яэ-Кр. В этом случае последовательность расчета макси­мальной дал ьности полета будет следующей.

?Расп

1. Определяется располагаемый запас расходуемого топлива тГп”, соответствующий либо полной заправке самолета топливом, либо полной заправке за вычетом тт. днз. а также — взлетная масса самолета пг0, как сумма массы пустого снаряженного самолета с эки-

рас п с[16]

пажем тп. с, топлива тК и полезной нагрузки т„.г:

та = rtin. c т$асп т„. г. (6t 13)

Рассчитывается конечная масса тк (с учетом или без учета АНЗ), средняя масса тср = Ут0тк. Рассчитываются также по формулам (6.1) и (6.2) затраты топлива на взлет и посадку при заданных дли­тельности и режиме тяги на этих этапах.

2. Для средней массы самолета и ряда высот Ям и скоростей VM маршевого полета рассчитывается <унм. м по (5.6) (с учетом дроссели­рования тяги). Отыскивается минимум qKM. м. равный <7„м. кр, и соот­ветствующие ему Н„р и У, ф, рассчитывается Я;). Если предпо­лагается, что маршевый полет происходит не на Я,(р — const, а на cyal{р — const, то определяется по (3.6) значение cua „р (тср), а за­тем по (5.15) высота Я01!р и энергия Н„окр в начале маршевого этапа при массе самолета, равной (0,8 … 0,85) т*, а также высота Як. кР в конце маршевого этапа, перед планированием (при т —

~ тк шт. пос) •

3. Для средней массы самолета при наборе высоты и разгоне тяр при изменении энергии от Яэ0 после взлета до Яэ. кр проводится оптимизация программы набора и разгона Енр (Я) и режима тяги. Режим тяги может и не оптимизироваться, если тяга при наборе и разгоне задана из эксплуатационных соображений. Тогда расчет ведется для максимальной Рир — Рр (Я, М) (без форсажа). Оптими­зация ведется в соответствии с § 5.2 по критерию Атт. э, т. е. при каждом текущем значении Я8 от Яв0 до Я8.кР обеспечивается ми­нимум функции FT, см. (6.12). Интегрированием рассчитывается величина Дтт. в, а также для найденной оптимальной программы — значения LHp, ^нр и тт. нр по (5.22) … (5.24). Уточняется масса са­молета в конце набора и разгона

“^НР. К = ІЩ Щ. ВЭЛ тт. вр — (6.14)

Если необходимо, проводится второе приближение для уточненной массы

_ 1

“^нр. ср — tn0 тТш вэл ~2~ тт. нр.

4. Рассчитывается дальность планирования

^пл = /Стах(Яэ. кр — Я* „) (6.15)

для Яэ. к перед посадкой.

5. Рассчитывается располагаемое количество топлива для мар­шевого полета:

а) при расчете технической дальности

/Пт. м — тт /Пт. взл /Пт. пос /Пт. нрї (6.16)

б) при расчете практической дальности

/Пт. м — /П? “ /Пт. взл /Пт. пос — /Пт. нр — /Пт. АНЗ1 (6*17)

Определяется дальность маршевого полета по формуле (5.11) при полете на #кР = const и по (5.16) при полете на’ суа =суакр — — const. При приближенных расчетах используется формула

7-м == /Пт. м/?і;м. кр» (6.18)

однако значения LM получаются заниженньми. Определяется время

■ ік — 108/.M/VM. (6.19)

6. Определяется максимальная (техническая или практическая, в зависимости от использования (6.16) или (6.17)) дальность, как

7*п. mix — 7,нр ~Ь 7-ы 7.пл, (6.20)

и время полета

7П == 7Взп 7нр #Пл 7Ц0С — (£.21)

Радиус действия самолета

Когда полетное задание предусматривает не перёлет само­лета из одного пункта в другой, а возвращение самолета на аэродром вылета после выполнения заданной операции в зоне применений, то говорят не о дальности, а о радиусе действия. Под радиусом действия понимается наибольшее расстояние от аэродрома вылета, на которое может удалиться самолет при гарантированной по запасу топлива возможности возвращения на тот же аэродром. Радиус действия также может быть техническим, практическим или тактиче­ским. Расчет радиуса действия производится теми же методами, что и дальность полета. При необходимости. учитывается изменение массы самолета при сбросе груза. Без сброса груза и в безветрии максимальный радиус действия равен половине максимальной даль­ности

• 7?п. max ~ ~2~7ц щах* (6.22)

0,5/йсбр У 0,25Л*вр тц Здесь tfirf — /Пф//П0, ftiсбр — /псСр//п0) Ах — (/По /пт /псСр)//По.

Если учесть сброс груза массой /пс5р в точке максимального удале­ния, находим

Влияние загрузки самолета на дальность

Техническая и практическая дальность, так же как и радиус действия, зависят, как ясно из предыдущего, от массы само­лета (через километровый расход топлива, см. формулу (5:6)), а зна-

Рис. 6.4. Зависимость Ln от тПш г:

image671 — полная заправка топливом; 2 —* ограни — Л пред

ченне по твзл; 3 ~~ ограничение тп^г

чит, — от массы полезной или коммерческой нагрузки. Рассмот­рим эту зависимость подробнее.

Очевидно, наибольшим будет значение Ln, пах при полете пол­ностью заправленного пустого са­молета без полезной или коммерче­ской нагрузки, тп. г — 0. Если теперь увеличить массу полезной нагрузки тп. г при неизменной заправке топливом тт, то растет взлетная масса т0, начальная и средняя массы на каждом этапе полета, километровые затраты топлива, уменьшается относитель­ный запас топлива, тТ — mt/mP. В результате с ростом mluT моно­тонно уменьшается техническая и практическая дальность L„ Шах (участок 1 рис. 6.4). При реальной эксплуатации возможность уве­личения тп. г, однако, ограничена. При заданных условиях с дан­ной ВПП взлет самолета возможен до определенного значения т0 < т%ред, отсюда

/Ят т„, г < mJ5peA — m„c. (6.24)

Здесь /ппс — масса пустого снаряженного самолета с экипажем, но без топлива и полезного — груза — величина постоянная. Отсюда следует, что при увеличении тц, г сверх некоторого значения, назы­ваемого расчетным,’ mt. г, необходимо по условиям взлета не пол­ностью заправлять самолет топливом — Расчетная полезная нагрузка равна’ ■

т£. Р = mSp*A — тПс — т? оли, (6.25)

где /п? олн—масса топлива при полной заправке. При т„. г > т%. Р увеличение тп, г связано с уменьшением расходуемого запаса топ­лива тт, что приводит к более быстрому падению максимально достижимой дальности (участок 2 рис. 6.4), чем при постоянном /тц.. Характерная техническая или практическая, дальность, соответ­ствующая тр. г и полной заправке топлива, называется расчетной дальностью Lp. Наряду с расчетным значением массы полезной нагрузки требуемое значение Lp задается при проектировании само­лета. Задается обычно и предельное значение т£?гА, ограниченное вместимостью отсеков самолета, эксплуатационными и техническими соображениями (участок 3 рис. 6.4). Как правило, самолет эксплуа­тируется в пределах Дальностей до Lp и тп;г до тр. г, что связано с дополнительными требованиями к оезопасиости полета.

Если леткий, самолет необходимо эксплуатировать на дально­стях, превышающих Lnnіах (или Lp), можно использовать дополни­тельные топливные емкости — внешние подвесные баки, сбрасывае-

мые в полете после выгорания топлива. Расчет затрат топлива или максимальной дальности в этом случае необходимо вести с. учетом изменения сопротивления самолета из-за внешних подвесок. Другой способ увеличения дальности — дозаправка самолета в воздухе. Для этой цели создают специальные самолеты — заправщики, которые перекачивают часть топлива из своих топливных баков в топливные баки заправляемого самолета. Заправляемый самолет должен быть также оборудован специальной системой дозаправки, обеспечива­ющей контактирование с самолетом-заправщиком и прием от него определенного количества топлива.

Влияние ветра на затраты топлива в полете, максималь­ную дальность полета и радиус действия

Техническая, практическая дальность или радиус действия рассчитываются в безветрии (возможность действия ветра учитывается для практической дальности лишь введением некоторого дополнительного гарантийного запаса топлива — АНЗ). При необходимости расчета затрат топлива с учетом ветра эти затраты счи­таются для истинной воздушной скорости, а путевая скорость определяется с учетом ветра, как

Уп = V _ w0, (6.26)

где W3 — скорость эквивалентного встречного ветра [см. (3.26)].

С учетом ветра километровые затраты топлива изменяются в отношении

Подпись: (6.27)Qvm (W) — qKM |w=o l —WBIV

как и удельные затраты топлива иа нестационарных участках (при пологой траек­тории). Здесь 9км |w-o — километровый расход топлива без ветре, ГВ = 0. Соответственно, в первом приближении при заданной дальности затраты топлива

увеличиваются в отношении у—j’j/’ *ак как и время полета. Радиус

действия самолета при постоянно действующем в одном направлении ветре будет меньше, чем при полете в безветрии, независимо от. того, каков будет ветер при полете к цели — попутный или встречный:

Оптимизация формы планера ракеты для увеличения максимальной дальности её полёта

УДК 519.677; 623.462.12; 531.55.011

Смотрите про коптеры:  DJI Mavic 2 Pro (CP.MA.00000013.01) – купить квадрокоптер, сравнение цен интернет-магазинов: фото, характеристики, описание | E-Katalog

ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ ПЛАНЕРА РАКЕТЫ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ ДАЛЬНОСТИ ЕЁ ПОЛЁТА

А.Н. Маршавин, С.Ю. Симаков

Рассматривается увеличение максимальной дальности полёта двухступенчатой бикалиберной ракеты с аэродинамическим управлением путём изменения формы её планера. Значения определяющих её параметров, обеспечивающие наибольшую максимальную дальность полёта, вычисляются с помощью оптимизации. Для проведения оптимизации выбраны методы сопряжённых градиентов, золотого сечения и внешней штрафной функции. Составлена целевая функция и разработано необходимое программное обеспечение.

Ключевые слова: оптимизация, форма планера ракеты, метод сопряжённых градиентов.

Важнейшей баллистической характеристикой ракеты является максимальная дальность полёта. Её стремятся увеличить, чтобы иметь возможность поразить противника на не досягаемом для него расстоянии. На дальность влияет большое число взаимосвязанных факторов. По природе действующих на ракету сил можно выделить три группы способов повышения её дальности:

– изменение энергетических характеристик двигателя;

– изменение аэродинамических сил и моментов;

– изменение массы, моментов инерции, положения центра масс.

Объектом данной работы является двухступенчатая бикалиберная

ракета-прототип с аэродинамическим управлением. Задача: так изменить форму планера только её маршевой ступени (и тем самым аэродинамические силы и моменты), чтобы обеспечить как можно большую дальность полёта с учётом ограничений на массу, внутренний объём и габариты ракеты при заданном законе управления.

Такая постановка задачи требует проведения оптимизации (оптимизация – определение значений параметров, обеспечивающих максимальное или минимальное значение целевой функции при соблюдении заданных ограничений). Целевая функция – функция параметров объекта или процесса, для которой требуется найти оптимум.

Схема маршевой ступени ракеты-прототипа представлена на рис. 1.

Ограничения составляют:

– на увеличение массы 5 %;

– на уменьшение внутреннего объёма 5 %;

– на увеличение длины ракеты 5 %.

Изменяемые геометрические параметры маршевой ступени (МС):

– длина носовой части /нос;

– длина первой цилиндрической части /циль

– длина кормовой части /к0рм ;

– длина второй цилиндрической части /цил2;

– диаметр донного среза dдн;

– длины консолей /к1, бортовой и концевой Ьк1 хорд и угол стреловидности % 01 рулей;

– длины консолей /к2, бортовой Ьб2 и концевой Ьк2 хорд и угол стреловидности % 02 крыльев.

Рис. 1. Маршевая ступень ракеты-прототипа

Прямых аналитических зависимостей между геометрическими параметрами планера и дальностью полёта нет, поэтому при оптимизации используются численные методы:

– метод сопряжённых градиентов (МСГ) – для определения направления поиска;

– метод золотого сечения – для нахождения минимума в определённом с помощью МСГ направлении;

– метод внешней штрафной функции – для обеспечения невыхода за ограничения.

Идея МСГ заключается в построении нового приближения х^ 1 по следующей схеме:

хк 1 = хк ккЧ, Ч = -V/ (хк) -1,

Ьк = ^(Хк) ч2 , Ьо = 0, кк = агвш1п /(хк к8к), V/ (хк-1 )2

где х – вектор варьируемых параметров; h – длина шага; s – вектор, определяющий направление поиска минимума; V – градиент.

Характерной особенностью этого метода является тот факт, что он приводит к точке минимума квадратичной целевой функции за число итераций, не более чем размерность задачи n, т. е. обладает квадратичной сходимостью. Несмотря на то, что последний алгоритм приведён для квадратичной функции, метод успешно может применяться и для неквадратичных функций, но при этом через каждые n шагов производят обновление метода, т. е. полагают вк = 0 при к = 0, n, 2n, … . Метод сопряжённых градиентов, являясь по форме методом первого порядка (использует только первую производную) и поэтому простым в реализации, выгодно отличается от обычных градиентных методов тем, что он обладает, по существу, всеми достоинствами метода второго порядка (в том числе квадратичной сходимостью) [2].

Метод золотого сечения – численный метод поиска минимума функции на отрезке путём его постепенного уменьшения. Золотым сечением принято называть деление отрезка на две части так, чтобы отношение всего отрезка к его большей части равнялось отношению большей части к меньшей. Благодаря этому свойству, на каждом шаге, кроме первого, требуется только одно вычисление функции.

Методы штрафных функций заключаются в добавлении к целевой функции f(х) некоторых «штрафов» 8(х) при выходе за ограничения (внешняя штрафная функция) или приближении к ним (внутренняя штрафная функция). Так оптимизация функции f(x) с учётом ограничений g(x) сводится к оптимизации функции f(x) 8(х), что упрощает решение.

Введём целевую функцию

g – ограничиваемая величина; – граничное значение этой величины;

&тт, g тах_ минимальное и максимальное значения этой величины.

Для проведения оптимизации формы планера было разработано программное обеспечение в системе МаШсаё (программы расчёта параметров атмосферы, аэродинамических характеристик, дальности, ограничений и оптимизации) на основе методик, приведённых в [1 – 3]. Блок-схема алгоритма оптимизации представлена на рис. 2.

где D(x) –

G =

к (g – g гр )2

, если g £ (gmin; g max ). 0, если g e (gmm;g max

max/’ к – эмпирический коэффициент;

( Конец )

Рис. 2. Блок-схема алгоритма оптимизации

На рис. 2 еу – критерий остановки (максимальная разница между

последним и предпоследним значениями целевой функции).

Оптимизация привела к следующим результатам (таблица):

– увеличению длин носа и кормы, что уменьшило лобовое сопротивление;

– увеличению размеров рулей, что увеличило управляющий момент;

– уменьшению размеров крыльев, что уменьшило стабилизирующий момент.

Результаты ^ оптимизации

Параметр Старое значение (относительное) Новое значение (относительное)

Длина носовой части 1,0 1,20

Длина первой цилиндрической части 1,0 0,98

Длина кормы 1,0 1,31

Длина второй цилиндрической части 1,0 0,96

Диаметр донного среза 1,0 0,97

Длина консолей руля 1,0 1,10

Длина бортовой хорды руля 1,0 1,17

Длина концевой хорды руля 1,0 1,98

Угол стреловидности руля по передней кромке 1,0 1,01

Длина консолей крыла 1,0 0,88

Длина бортовой хорды крыла 1,0 0,97

Длина концевой хорды крыла 1,0 0,91

Угол стреловидности крыла по передней кромке 1,0 1,00

Масса МС 1,0 0,99

Внутренний объём МС 1,0 1,03

Длина МС 1,0 1,05

Максимальная дальность 1,0 1,25

При этом дальность полёта ракеты возросла на 25 %, масса МС уменьшилась на 1 %, объём МС увеличился на 3 %, длина МС увеличилась на 5 %, т.е. ограничения были соблюдены, а поставленная задача решена.

Список литературы

1. Лебедев А. А., Чернобровкин Л.С. Динамика полёта беспилотных летательных аппаратов: учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1973. 616 с.

2. Основы синтеза систем летательных аппаратов: Учеб. пособие для студентов втузов / А. А, Лебедев [и др.]; под ред. А. А. Лебедева. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.

3. Лимонникова Е.В. Математические методы. Часть 2. Северодвинск, 2008. 31 с.

Маршавин Алексей Николаевич, инженер, marschavin. [email protected] ru, Россия, Тула, АО «КБП»,

Симаков Сергей Юрьевич, начальник отдела, [email protected], Россия, Тула, АО «КБП»

OPTIMIZA TION OF THE FORM OF THE ROCKET AIRFRAME FOR INCREASING THE

MAXIMUM RANGE OF ITS FLIGHT

A.N. Marshavin, S.Yu. Simakov

The paper considers an increase in the maximum range of flight of a two-stage two-caliber rocket with aerodynamic control by changing the shape of its airframe. The values of parameters determining it, ensuring the greatest maximum flight range, are calculated using optimization. For the optimization, the methods conjugate gradients, golden section and external penalty function are chosen, the criterion function is made and the necessary software is developed.

Key words: optimization, the form of the rocket airframe, the method of conjugate gradients.

Marshavin Alexey Nikolaevich, engineer, marschavin. [email protected] ru, Russia, Tula,, JSC «KBP»,

Simakov Sergey Yurievich, chief of department, [email protected], Russia, Tula, JSC

«KBP»

Отрывок, характеризующий дальность полёта летательного аппарата

Издатель Русского вестника Глинка, которого узнали («писатель, писатель! – послышалось в толпе), сказал, что ад должно отражать адом, что он видел ребенка, улыбающегося при блеске молнии и при раскатах грома, но что мы не будем этим ребенком. – Да, да, при раскатах грома! – повторяли одобрительно в задних рядах.

Толпа подошла к большому столу, у которого, в мундирах, в лентах, седые, плешивые, сидели семидесятилетние вельможи старики, которых почти всех, по домам с шутами и в клубах за бостоном, видал Пьер. Толпа подошла к столу, не переставая гудеть. Один за другим, и иногда два вместе, прижатые сзади к высоким спинкам стульев налегающею толпой, говорили ораторы.

Стоявшие сзади замечали, чего не досказал говоривший оратор, и торопились сказать это пропущенное. Другие, в этой жаре и тесноте, шарили в своей голове, не найдется ли какая мысль, и торопились говорить ее. Знакомые Пьеру старички вельможи сидели и оглядывались то на того, то на другого, и выражение большей части из них говорило только, что им очень жарко.

Пьер, однако, чувствовал себя взволнованным, и общее чувство желания показать, что нам всё нипочем, выражавшееся больше в звуках и выражениях лиц, чем в смысле речей, сообщалось и ему. Он не отрекся от своих мыслей, но чувствовал себя в чем то виноватым и желал оправдаться.

– Я сказал только, что нам удобнее было бы делать пожертвования, когда мы будем знать, в чем нужда, – стараясь перекричать другие голоса, проговорил он. Один ближайший старичок оглянулся на него, но тотчас был отвлечен криком, начавшимся на другой стороне стола.

– Да, Москва будет сдана! Она будет искупительницей! – кричал один. – Он враг человечества! – кричал другой. – Позвольте мне говорить… Господа, вы меня давите… В это время быстрыми шагами перед расступившейся толпой дворян, в генеральском мундире, с лентой через плечо, с своим высунутым подбородком и быстрыми глазами, вошел граф Растопчин.

– Государь император сейчас будет, – сказал Растопчин, – я только что оттуда. Я полагаю, что в том положении, в котором мы находимся, судить много нечего. Государь удостоил собрать нас и купечество, – сказал граф Растопчин. – Оттуда польются миллионы (он указал на залу купцов), а наше дело выставить ополчение и не щадить себя… Это меньшее, что мы можем сделать!

Начались совещания между одними вельможами, сидевшими за столом. Все совещание прошло больше чем тихо. Оно даже казалось грустно, когда, после всего прежнего шума, поодиночке были слышны старые голоса, говорившие один: «согласен», другой для разнообразия: «и я того же мнения», и т. д.

Смотрите про коптеры:  Коллаборативные-роботы FANUC - Fanuc

Было велено секретарю писать постановление московского дворянства о том, что москвичи, подобно смолянам, жертвуют по десять человек с тысячи и полное обмундирование. Господа заседавшие встали, как бы облегченные, загремели стульями и пошли по зале разминать ноги, забирая кое кого под руку и разговаривая. – Государь! Государь! – вдруг разнеслось по залам, и вся толпа бросилась к выходу.

По широкому ходу, между стеной дворян, государь прошел в залу. На всех лицах выражалось почтительное и испуганное любопытство. Пьер стоял довольно далеко и не мог вполне расслышать речи государя. Он понял только, по тому, что он слышал, что государь говорил об опасности, в которой находилось государство, и о надеждах, которые он возлагал на московское дворянство.

Государю отвечал другой голос, сообщавший о только что состоявшемся постановлении дворянства. – Господа! – сказал дрогнувший голос государя; толпа зашелестила и опять затихла, и Пьер ясно услыхал столь приятно человеческий и тронутый голос государя, который говорил:

– Никогда я не сомневался в усердии русского дворянства. Но в этот день оно превзошло мои ожидания. Благодарю вас от лица отечества. Господа, будем действовать – время всего дороже… Государь замолчал, толпа стала тесниться вокруг него, и со всех сторон слышались восторженные восклицания.

– Да, всего дороже… царское слово, – рыдая, говорил сзади голос Ильи Андреича, ничего не слышавшего, но все понимавшего по своему. Из залы дворянства государь прошел в залу купечества. Он пробыл там около десяти минут. Пьер в числе других увидал государя, выходящего из залы купечества со слезами умиления на глазах.

Как потом узнали, государь только что начал речь купцам, как слезы брызнули из его глаз, и он дрожащим голосом договорил ее. Когда Пьер увидал государя, он выходил, сопутствуемый двумя купцами. Один был знаком Пьеру, толстый откупщик, другой – голова, с худым, узкобородым, желтым лицом.

Оба они плакали. У худого стояли слезы, но толстый откупщик рыдал, как ребенок, и все твердил: – И жизнь и имущество возьми, ваше величество! Пьер не чувствовал в эту минуту уже ничего, кроме желания показать, что все ему нипочем и что он всем готов жертвовать.

Как упрек ему представлялась его речь с конституционным направлением; он искал случая загладить это. Узнав, что граф Мамонов жертвует полк, Безухов тут же объявил графу Растопчину, что он отдает тысячу человек и их содержание. Старик Ростов без слез не мог рассказать жене того, что было, и тут же согласился на просьбу Пети и сам поехал записывать его.

Увеличение дальности ствольной артиллерии. программа erca (сша)

Одной из главных характеристик артиллерийского орудия, оказывающих большое влияние на результаты стрельбы, является дальность полета снаряда. Все ведущие разработчики артиллерийского вооружения пытаются повышать этот параметр, что должно положительным образом сказываться на боевых качествах вооружения. В Соединенных Штатах задача повышения дальности огня решается в рамках перспективной программы ERCA. В ходе работ по этой теме были проведены необходимые исследования и подготовлены несколько новых систем.

Как неоднократно отмечали американские военные и специалисты по вооружению, современные артиллерийские орудия калибра 155 мм способны отправлять обычный снаряд на дальность порядка 30 км. Применение ряда уже известных и новых решений, согласно расчетам, позволяет увеличить дальность стрельбы в два или более раза. Именно с такой целью ведется разработка нового проекта ERCA (Extended Range Cannon Artillery – «Ствольная артиллерия с увеличенной дальностью»).

Проект, макет и прототип

Предложение о создании перспективного образца гаубичной артиллерии с повышенной дальностью появилось еще в начале текущего десятилетия. Программа, позже принявшая вид нынешнего проекта ERCA, была запущена в 2022 году. Головным исполнителем работ назначили Арсенал Пикатинни, входящий в состав Центра военных разработок. Оборонную промышленность в программе представляли компания BAE Systems и другие организации, ответственные за поставку тех или иных компонентов.

Научно-исследовательская работа ERCA показала, что в состав нового артиллерийского комплекса с повышенными характеристиками должны входить несколько компонентов разного рода. Прежде всего, это орудие с переработанным стволом и усовершенствованными средствами управления. Кроме того, возникла необходимость в разработке нового снаряда и метательного заряда для него. Получившаяся многокомпонентная система могла бы выпускаться в буксируемом исполнении или монтироваться на самоходных шасси.

Все составляющие артиллерийского комплекса ERCA получили собственные рабочие обозначения. Гаубица нового типа обозначена как XM907. Управляемый активно-реактивный снаряд для нее назван XM1113, метательный заряд – XM645. Также в ходе программы были созданы некоторые другие образцы с собственными обозначениями, в том числе указывающими на их происхождение.

В марте 2022 года Арсенал Пикатинни и BAE Systems рассказали о завершении части работ и переходе на новый этап. Для осуществления первых проверок по проекту ERCA был построен макетный образец перспективной гаубицы. Это изделие выполнили на основе серийного орудия M777A2 и назвали M777ER – Extended Range. Изделие с литерами «ER» сохранило серийный лафет и часть агрегатов артиллерийской части. При этом была применена обновленная ствольная группа. Главное отличие базового орудия и макетного образца заключалось в увеличенной длине ствола. В составе M777ER вместо штатного ствола длиной 39 калибров используется удлиненный – 55 калибров. За счет этого длина буксируемого орудия увеличилась на 1,8 м, а масса – на 1000 фунтов (около 450 кг).

Макетный образец M777ER не мог вести огонь и использоваться в полноценных испытаниях. Тем не менее, с его помощью разработчики проекта смогли провести часть необходимых проверок и определить все основные технические и эксплуатационные особенности обновленного орудия. По всей видимости, по результатам испытаний макетного образца существующий проект был доработан с ликвидацией основных недостатков. На все эти работы ушло около года.

В начале 2022 года компания BAE Systems построила первый полноценный опытный образец буксируемой гаубицы M777ER, способный решать все поставленные задачи. Прототип прошел испытания, в ходе которых показал свои возможности. Ввиду отсутствия новых выстрелов во время испытаний использовались существующие снаряды и переменные заряды типа MACS, однако и в этом случае удалось получить примечательные характеристики. По данным Пентагона, был показан прирост максимальной дальности огня в несколько километров. Впрочем, точные показатели дальности не были раскрыты.

После испытаний начала 2022 года орудие M777ER отправили на доработку и доводку. Через несколько месяцев, в середине лета состоялись новые испытания в условиях полигона. Военные вновь обошлись без подробностей, но сообщили, что мероприятия завершились успехом. В конце осени прошли новые испытания. На этот раз к работам привлекли артиллеристов из частей армии и Корпуса морской пехоты. Гаубицу должны были оценить ее будущие эксплуатанты.

В прошлом году сообщалось, что на 2022-19 годы запланировано строительство новых опытных образцов разного рода. Кроме того, в этот период Пентагон собирался провести испытания перспективного орудия M777ER с новым выстрелом. Проверки артиллерийской системы в полном составе позволяли рассчитывать на получение всех желаемых характеристик и боевых возможностей. Впрочем, подробности будущих мероприятий до определенного времени оставались неизвестными.

Самоходный вариант

В октябре прошла очередная ежегодная выставка-конференция Ассоциации армии США. В рамках этого мероприятия традиционно оглашаются различные новости и демонстрируются перспективные образцы. В этом году на конференции впервые показали материалы по новому проекту в рамках программы ERCA. На этот раз речь шла о создании перспективной самоходной артиллерийской установки, вооруженной улучшенной гаубицей. Уже был построен опытный образец, которому в ходе испытаний удалось показать весьма высокие боевые характеристики.

В качестве основы для САУ ERCA используется шасси серийной машины M109. Вместо штатной башни на новой самоходке используется иной боевой модуль с перспективным оснащением. Внутри башни нового типа помещаются орудийная установка, укладки боекомплекта и рабочие места экипажа. Замена старой гаубицы новым образцом, использующим иные боеприпасы, привела к необходимости перестройки всей башни, включая ее броневой купол. В некоторых источниках перевооруженная боевая машина обозначается как M109A8, однако в официальных сообщениях такое название не используется.

Опытный образец САУ ERCA оснащен орудием XM907 калибра 155 мм. В отличие от предыдущих M777ER, новая гаубица имеет ствол длиной 58 калибров. Она укомплектована развитым дульным тормозом, но при этом не имеет эжектора на стволе. Зарядная камора оптимизирована для применения перспективных выстрелов в составе снаряда XM1113 и заряда XM645. Опытная гаубица XM907 соответствует всем основным положениям программы ERCA и вполне способна решать поставленные задачи.

Вместе с самоходкой нового типа на испытания был выведен управляемый активно-реактивный снаряд XM1113. Это изделие представляет собой боеприпас калибра 155 мм с осколочно-фугасной боевой частью и собственным твердотопливным двигателем. Управление и наведение осуществляется за счет системы инерциальной и спутниковой навигации, а также при помощи аэродинамических рулей. Снаряд может использоваться как перспективными орудиями, так и существующими САУ семейства M109. При этом гаубица со стволом длиной 39 калибров отправляет его на дальность более 40 км.

На конференции AUSA-2022 военные рассказали о начале огневых испытаний перспективной самоходки ERCA / M109A8. В ходе стрельб с применением всех компонентов нового артиллерийского комплекса удалось получить дальность выстрела на уровне 62 км. При этом отмечалось, что подобные показатели не являются предельными. В дальнейшем система в виде XM907, XM1113 и XM654 должна показать дальность стрельбы более 70 км. Когда именно будут получены такие результаты – не уточнялось.

Планы на будущее

Согласно ряду сообщений последних лет, текущие стадии программы ERCA будут продолжаться до начала следующего десятилетия. В течение нескольких следующих лет Арсенал Пикатинни и смежные организации должны будут завершить опытно-конструкторские работы, и затем новые изделия смогут пойти в серию, после чего попадут в войска. При этом процесс освоения новейшей материальной части некоторым образом затянется.

Смотрите про коптеры:  Дистанционное управление на 7 команд при помощи GSM телефона или УКВ рации

Исходные планы программы ERCA, составленные в 2022 году, предусматривали старт полноценных испытаний в 2022-18 годах. На второй квартал 2022 года запланировали старт серийного производства одного из новых изделий. По всей видимости, уже в 2020 году армия США сможет получить первые серийные гаубицы M777ER или подобные им буксируемые системы, созданные в рамках программы ERCA. Точные планы по запуску производства самоходных артиллерийских установок с новыми башнями и орудиями XM907 пока не публиковались.

Ключевым элементом артиллерийского комплекса ERCA являются перспективные выстрелы с активно-реактивным снарядом. Эти изделия поступят в серию только в 2022 году, поскольку для их доводки и совершенствования необходимо определенное время. На управляемый снаряд XM1113, способный атаковать цели на больших дистанциях и поражать их с высокой точностью, возлагаются большие надежды в контексте перевооружения сухопутной артиллерии. Потому армия не может позволить себе заказывать «сырой» продукт, хотя и готова пожертвовать временем на его доводку.

Вопрос технологий

Главной задачей программы Extended Range Cannon Artillery, как следует из ее названия, является радикальное увеличение дальности стрельбы ствольной артиллерии. В качестве ее решения предлагается одновременное использование нескольких хорошо известных принципов в сочетании с совершенно новой материальной частью. Результатом такого подхода уже стал выстрел на дальность 62 км. Вполне возможно, что орудия M777ER и XM907 уже сейчас штурмуют рубеж в указанные 70 км, и вскоре Арсенал Пикатинни или Пентагон расскажут о таких успехах.

Следует отметить, что использование очевидных идей не избавило авторов проекта ERCA от необходимости разработки различных компонентов, соответствующих актуальным требованиям. Так, на первый взгляд, гаубица M777ER отличается от базовой M777A2 только длиной ствола. Однако, как утверждали представители американской армии, создание нового ствола оказалось не самым простым делом. Понадобилось найти оптимальный материал и конструкцию ствола, обеспечивающие необходимую прочность.

В следующем проекте XM907 применяется метательный заряд, дающий большее давление в канале ствола, в результате чего понадобилось создавать новую трубу с повышенными характеристиками прочности и жесткости. Одновременно с этим оба орудия, имея сравнительно длинные стволы, отличаются большой отдачей. Для совместимости таких ствольных групп с существующими лафетами и шасси понадобились новые противооткатные устройства и дульный тормоз. Таким образом, унификация двух опытных образцов, M777ER и M109A8 с базовыми изделиями значительно ниже, чем может казаться.

Впрочем, такие усилия имеют смысл. Новая буксируемая гаубица теперь может строиться на существующем лафете без его серьезных переработок, а перспективное боевое отделение для самоходки совместимо с серийным шасси. При этом два образца артиллерийского вооружения показывают значительный прирост боевых характеристик.

К сожалению, американские организации пока не уточняли стоимость перспективного проекта и экономические особенности его результатов. В 2022-17 годах на программу ERCA потратили около 5 млн долларов, но в дальнейшем, согласно планам, затраты должны постоянно расти. Основная часть бюджета программы в итоге уйдет на закупку серийных образцов вооружения. Суммарная стоимость перспективной программы, включая выпуск новых вооружений, может превысить несколько миллиардов долларов. Впрочем, такие траты могут счесть приемлемыми – учитывая преимущества новых образцов.

Предварительные выводы

В настоящее время гаубичная артиллерия армии США, как буксируемая, так и самоходная, способна поражать цели на дальностях не более 30-35 км; причем для этого ей требуется использовать активно-реактивные и/или управляемые снаряды. С точки зрения дальности современные модификации самоходки M109 или буксируемой гаубицы M777, а также другое вооружение не имеет почти никаких преимуществ перед зарубежными образцами. Более того, в некоторых случаях американская артиллерия даже отстает от них.

Для сохранения паритета или даже получения преимуществ Пентагон запустил программу ERCA. Всего за несколько лет она привела к желаемым результатам, хотя и наблюдаемым пока лишь на полигонах. Новые артиллерийские комплексы смогли показать дальность более 60 км, и это, как утверждается, не предел. Работы продолжаются, и в будущем длинноствольные орудия должны будут запускать активно-реактивные снаряды на дистанции свыше 70 км.

В целом, пока программа Extended Range Cannon Artillery выглядит крайне интересно. Ее техническая часть показывает свою состоятельность, а опытные образцы демонстрируют желаемые характеристики. Таким образом, всего через несколько лет армия США сможет стать мировым лидером в отношении дальности артиллерийского огня. Однако пока до конца не ясны финансовые особенности текущей программы. Разработка новых проектов, строительство готовых образцов и их эксплуатация в войсках могут оказаться весьма дорогими, что способно известным образом сказаться на итогах всей программы.

Программа ERCA в последние годы регулярно показывает новые успехи, и Пентагон пользуется возможностью похвастаться ими. Таким образом, новые сообщения о ходе создания перспективных артиллерийских орудий могут появиться в самое ближайшее время. Кроме того, уже можно ожидать появления новостей о запуске серийного производства и закупке вооружений. Если, конечно, военное ведомство США не решит пожаловаться на излишнюю стоимость новых гаубиц и невозможность их массовой закупки.

По материалам сайтов:
http://army.mil/
https://defense-update.com/
http://globalsecurity.org/
https://janes.com/
http://armyrecognition.com/
https://defensemaven.io/
https://militaryleak.com/

Заключение

Купить квадрокоптер с большой дальностью полета рекомендуется в том случае, если вам нужно снять красивые виды окружающей природы. Если изделие будет использоваться в туристических поездках, то обратите внимание на компактные модели – например, на DJI Mavic Pro.

А у вас есть квадрокоптер, способный летать достаточно далеко и долго? Или вы только рассматриваете вариант покупки такого устройства? Поделитесь своими мыслями в комментариях.

Операторов радиоуправляемых устройств интересует, как увеличить время полета квадрокоптера, поскольку эта характеристика напрямую влияет на качество пилотирования. В настоящем существует несколько эффективных методов, которые существенно увеличат длительность рабочего режима девайса, повысив его производительность.

Многие коптероводы мечтают о том, чтобы их квадрокоптер имел длительное время полета. Главной причиной является нежелание постоянно менять аккумуляторы и тратить много времени на бесконечные зарядки батарей. Ниже мы рассмотрим способы для увеличения длительности работы аккумулятора беспилотника, чтобы квадролеты дольше проводили времени в полете.

Длительность полета дрона – неоднозначный параметр, поскольку он может определяться как временем «зависания» в пространстве, так и моментом, в течение которого беспилотник активно маневрирует, выполняет флипы, перевороты и т.д. Основными факторами, которые будут влиять на увеличение данного параметра, являются:

  • стиль и техника самого полета;
  • коэффициент полезной нагрузки дрона;
  • аккумуляторы и их емкость;
  • тип двигателя и роторов;
  • торможение мотора с помощью опции Damped Light.

Разработчики новых профессиональных моделей уделяют немало внимания продлению полета. Об этом свидетельствует новая версия — PHANTOM 4, обзор ее читайте .

Беспилотники, особенно высокой ценовой категории, способны осуществлять полеты в нескольких режимах. Выбор конкретного режима будет приводить к увеличению или сокращению времени, проведенного дроном в воздухе. К максимальному увеличению этого параметра приводит управление коптером в режиме стабилизации. При стабилизации модель, как правило, поддерживает одинаковую скорость и высоту.

Выполнение флипов, переворотов в 360 градусов, съемка видео/фото – факторы, которые увеличивают расход заряда батареи. Обычно эти опции используют в экспертном режиме управления.

Большое значение при расходе заряда аккумуляторов играет коэффициент полезной нагрузки. Чем большей грузоподъемностью обладает модель, тем более емкими будут ее аккумуляторы. При сбросе лишнего веса сократится расход заряда батарей. Для облегчения квадрокоптера можно:

  • Укоротить провода двигателей, питания, ESC.
  • Отказаться от применения цилиндрических коннекторов с позолотой.
  • Снять устройство для съемки видеороликов/фото (например, камеру Mobius или GoPro).
  • Использовать легкие элементы при оснащении дрона (карбоновую раму, ESC и т.д.).

Ключевыми факторами, которые определяют длительность полета девайса, являются качество и емкость аккумулятора. Многие операторы полагают, что батареи максимальной емкости автоматически повышают длительность рабочего режима, однако это не совсем так. При подборе батареи нужно учесть значение тока C у литиевых аккумуляторов – данный параметр влияет на время полета.

К примеру, если оператор израсходовал 80% заряда батареи при падении напряжения к 3.5 V на 1 ячейку, то при маленьком значении C дрон будет работать от большего тока, нежели сможет дать аккумулятор. Это приведет к быстрому падению напряжения, увеличит время полета.

03.09.2020 18:04

Начинающим пилотам достаточно сложно бывает определить дальность квадрокоптера, а ведь именно она является одной из его основных характеристик. Чтобы легче разбираться в различных моделях дронов, отметим, что модели, летающие на 30-70 метров от базы, используются новичками.

В основном это , которые оснащаются четырьмя электромоторами и предназначены для развлечений и отработки навыков пилотирования. Беспилотные модели дронов, которые могут принимать сигналы на расстоянии 150 и более метров от оператора, используют опытные любители.

Дальность квадрокоптера может исчисляться километрами и такие модели биспилотников в своей деятельности используют профессионалы. Что можно посоветовать новичку при выборе модели кадрокоптеров? Нередко случается так, что неопытные пилоты во время тренировочных полетов попросту теряют свои беспилотники.

В этой связи можно порекомендовать приобретать аппараты с возможностью автовозвратадрона в точку вылета. Еще лучше будет, если у коптера будет функция возврата на базу в случае потери сигнала. На пульте многих моделей имеется соответствующая кнопка, нажатие которой полностью исключает потерю дрона.

Научившись пилотировать дроном, Вам обязательно захочется приобрести более серьезную модель и заняться производством интересных видеороликов. Что можно посоветовать в таком случае? Прежде всего, необходимо откалибровать компас, а также убедиться в том, что спутники отслежены дроном и он готов к вылету.

https://www.youtube.com/watch?v=V40W0KkbHLU

Начинающим операторам нелишним будет проводить тренировки на открытой местности, где отсутствуют деревья, электроопоры и прочие объекты, которые могут помешать тренировкам и повредить аппарат (при столкновении). Начинающие пилоты могут обратить внимание на модели квадрокоптеров компании Walkera, а более продвинутые пользователи на беспилотникиPhantom.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector