Универсальный модульный летательный аппарат-катамаран "Снежинка"

Завершен

Идея проекта

Полное название проекта
Универсальный модульный летательный аппарат-катамаран "Снежинка"
Руководитель
Владислав Арсентьев
Заявлен
19 ноября 2017, 18:04
Категории проекта
  • Kids
  • Make
  • Дизайн
  • Механика
  • На конкурс «InnoMake» 2017
Ключевые слова проекта
  • квадрокоптер
  • катамаран
  • аэросани
  • грузовой авиационный транспорт
  • летающий госпиталь
  • многоцелевой летательный аппарат
Площадка конкурса
Центр прототипирования МИИТ
Закрыт
19 ноября 2017, 19:32

Решаемая проблема / Замысел / Гипотеза

Данный аппарат предназначен для авиационного сообщения: воздушной разведки, эвакуации людей из зон стихийного бедствия, а также для доставки по воздуху или в режиме плавающих аэросаней-контейнеров необходимых грузов.

Подход к решению проблемы / Технология реализации замысла / Способ проверки гипотезы

Главной целью при проектировании данного летательного аппарата является обеспечение высокой грузоподъёмности и скорости передвижения на всех режимах работы, то есть работы в виде квадрокоптера и плавающего катамарана-аэросаней. Для реализации замысла продукта перед участниками были поставлены следующие задачи:
1. Анализ известных конструкций двухкорпусных кораблей (катамаранов), снегоходов и аэросаней, вертолётов, конвертопланов и квадрокоптеров как типов аппаратов, осуществляющих пассажирские и грузовые перевозки по воздуху.
2. Проектирование пилотируемого четырехроторного летательного аппарата

Результаты проекта

Для реализации задачи были выполнены:
- разработка несущей конструкции летательного аппарата;
- разработка кабины с органами управления, установленной в носовой части летательного аппарата;
- разработка подвижных мотогондол с двигателями и несущими роторами;
- установка двух неподвижных мотогондол передней части по правую и левую сторону летательного аппарата;
- установка двух мотогондол с приводами в задней части летательного аппарата;
- разработка конструкции поплавка-лыжи, собираемой из понтонов;
- установка несущей конструкции летательного аппарата на два поплавка-лыжи;
- проведение испытаний демонстрационной модели летательного аппарата-катамарана «Снежинка» во всех режимах работы

Работа выполнена в ЦМИТ "Центр прототипирования МИИТ".

Презентация

Проект Снежинка.pptx

Галерея проекта

План проекта

Лидер проекта
Владислав Арсентьев
1

Анализ типов аппаратов, осуществляющих пассажирские и грузовые перевозки по воздуху. Исследование особенностей конструкции

Исполнитель:
Владислав Арсентьев
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

В ходе анализа аппаратов были выявлены аналоги конструкции. Это - первые амфибии МПИ-8 и САВР-1 (снегоход-амфибия оригинальной конструктивной схемы с воздушной разгрузкой лыж), разработанные в студенческом конструкторском бюро Марийского политехнического института в 1970-е гг).
Для успешной реализации проекта был выбран высокотехнологичный способ сборки плавающих корпусов катамарана из специальных металлических понтонов, которые легко перевозить по железной дороге аналогично контейнерам. Эти сборные поплавки-понтоны имеют уникальную конструкцию, которая представляет собой большие лыжи для перемещения по льду и снегу в режиме аэросаней.
Потребность в создании аэросаней, способных передвигаться по снегу и льду, преодолевать полыньи и промоины, «идти» по открытым водным пространствам и сквозь битый лед, назрела давно. Сложные климатические условия существуют в нашей стране в условиях Крайнего Севера, в тундре, в тайге и в средней полосе, где есть незамерзающие болота и реки. Обычные средства передвижения - автомобили, гусеничные вездеходы, мотонарты и аэросани в таких условиях беспомощны.

Ключевые слова задачи

    Компетенции

    1. Формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач
    2. Формирование представлений о мире профессий, связанных с изучаемыми технологиями, их востребованности на рынке труда
    3. Развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач
    4. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
    5. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
    6. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес
    7. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество
    8. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
    9. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями
    10. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий
    11. Обеспечивать безопасность движения подвижного состава
    12. Контролировать и оценивать качество выполняемых работ
    13. Оформлять техническую и технологическую документацию
    Приложенных файлов нет
    2

    Анализ типов аппаратов, осуществляющих пассажирские и грузовые перевозки по воздуху. Исследование особенностей передвижения. Разработка двух режимов работы аппарата

    Исполнитель:
    Илья Арсентьев
    Срок:
    задача уже завершена
    Статус:
    выполнена

    Описание и инструкции

    Продолжение анализа объектов задачи №1 (МПИ-8 и САВР-1), а также аэросаней серии «АНТ» конструкции А.Н. Туполева (1924 г.). В разработке аппарата было предложено усовершенствование конструкции путем оснащения четырех двигателей, которые будут отвечать за вращение винтов и располагаться подобно винтам квадрокоптера. На летательном аппарате расположен сервопривод, который отвечает за смену положения задней пары двигателей из вертикального в горизонтальное положение и обратно, тем самым трансформируя функции квадракоптера в функции катамарана и обратно.

    Ключевые слова задачи

    • аппарат
    • двигатель
    • воздух

    Компетенции

    1. Формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач
    2. Активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов, и сформированных универсальных учебных действий
    3. Совершенствование умений выполнения учебно-исследовательской и проектной деятельности
    4. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
    5. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
    6. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности
    Приложенных файлов нет
    3

    Анализ типов аппаратов, осуществляющих пассажирские и грузовые перевозки по воздуху. Разработка дизайна конструкции

    Исполнитель:
    Artem
    Срок:
    задача уже завершена
    Статус:
    выполнена

    Описание и инструкции

    Корпус аппарата конструировался герметичным, подобно катеру, и был спроектирован в виде рамы максимально облегчённой конструкции, на которую будут установлены только кабина для двух членов экипажа, четыре мотогондолы с двигателями и другое минимальное оборудование. Соотношение между шириной и длиной конструкции выбрано таким образом, чтобы обеспечить минимальное сопротивление движению поверхности.

    Ключевые слова задачи

    • аппарат
    • воздух

    Компетенции

    1. Овладение средствами и формами графического отображения объектов или процессов, правилами выполнения графической документации
    2. Развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач
    3. Активное использование знаний, полученных при изучении других учебных предметов, и сформированных универсальных учебных действий
    4. Сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления
    5. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
    6. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
    7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий
    8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации
    9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности
    Приложенных файлов нет
    4

    Анализ типов аппаратов, осуществляющих пассажирские и грузовые перевозки по воздуху. Выявление особенностей транспортировки

    Исполнитель:
    Эдуард Киселев
    Срок:
    задача уже завершена
    Статус:
    выполнена

    Описание и инструкции

    Аппарат может перевозить груз до 300 кг или пассажиров, что открывает для него перспективы в качестве спасательного, патрульного, почтового транспорта. Безопасная перевозка людей и грузов осуществляется в специальных контейнерах.
    Доставка частей-модулей универсального летательного аппарата и оборудования для его сборки к промежуточному месту назначения осуществляется составами с моторизованными грузовыми железнодорожными платформами.

    Ключевые слова задачи

    • аппарат
    • анализ
    • летательный аппарат
    • воздух

    Компетенции

    1. навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности
    2. умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты
    3. владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания
    4. умение самостоятельно оценивать и принимать решения, определяющие стратегию поведения, с учётом гражданских и нравственных ценностей
    5. Развитие умений применять технологии представления, преобразования и использования информации, оценивать возможности и области применения средств и инструментов ИКТ в современном производстве или сфере обслуживания
    6. Развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач
    7. Способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности
    8. Сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей
    9. Выполнять работы по различным видам технического обслуживания
    10. Выполнять работы по транспортировке грузов и перевозке пассажиров
    11. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес
    12. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность
    13. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития
    14. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
    15. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями
    16. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий
    17. Контролировать и оценивать качество выполняемых работ
    Приложенных файлов нет
    5

    Проектирование пилотируемого четырехроторного летательного аппарата.

    Исполнитель:
    Константин Плотников
    Срок:
    задача уже завершена
    Статус:
    выполнена

    Описание и инструкции

    Ключевой особенностью конструкции данного летательного аппарата является возможность установки на него отдельно спроектированных модулей для выполнения военных, транспортных, гражданских и др.
    Этот аппарат имеет два режима работы:
    1.В виде квадрокоптера, то есть транспортного средства, построенного по вертолётной схеме с четырьмя несущими винтами. В отличие от вертолёта, квадрокоптеры отличаются большей устойчивостью, возможностью совершать взлёт и посадку не только по вертикали, но и под углом больше 45 градусов по отношению к плоскости горизонта в любом направлении. Как и вертолёты, квадрокоптеры способны перевозить громоздкий груз на внешней подвеске и выполнять монтажные работы Квадрокоптер может приземляться и взлетать на любом месте, где есть ровная прямоугольная площадка, ограниченная по углам удвоенным радиусом вращения каждого из его винтов.
    2. В виде плавающего катамарана-аэросаней, которые перемещаются по воде, болоту, снегу и льду. Проектируемый аппарат может поворачивать свою заднюю пару двигателей с винтами из вертикального в горизонтальное положение, превращаясь из летательного аппарата в аэросани. Для работы в режиме аэросаней корпус аппарата опирается на два удлинённых плавающих понтона-лыжи.
    Для реализации задачи были выполнены:
    - разработка несущей конструкции летательного аппарата;
    - разработка кабины с органами управления, установленной в носовой части летательного аппарата;
    - разработка подвижных мотогондол с двигателями и несущими роторами;
    - установка двух неподвижных мотогондол передней части по правую и левую сторону летательного аппарата;
    - установка двух мотогондол с приводами в задней части летательного аппарата;
    - разработка конструкции поплавка-лыжи, собираемой из понтонов;
    - установка несущей конструкции летательного аппарата на два поплавка-лыжи;
    - проведение испытаний демонстрационной модели летательного аппарата-катамарана «Снежинка» во всех режимах работы

    Ключевые слова задачи

    • аппарат

    Компетенции

    1. Формирование умений устанавливать взаимосвязь знаний по разным учебным предметам для решения прикладных учебных задач
    2. Развитие инновационной творческой деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач
    3. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес
    4. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
    5. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями
    6. Выполнять операции по осуществлению перевозочного процесса с применением современных информационных технологий управления перевозками
    7. Организовывать работу персонала по обеспечению безопасности перевозок и выбору оптимальных решений при работах в условиях нестандартных и аварийных ситуаций
    8. Разрабатывать технологические процессы на ремонт отдельных деталей и узлов подвижного состава железных дорог в соответствии с нормативной документацией
    Приложенных файлов нет