Конкурс научно-технических
Проектов
Разведывательный робот
ИРСС-1
Автор: Будуев Сергей Александрович МБОУ СОШ №12
г. Челябинска, 6В класс
Научный руководитель: Назаров Алексей Владимирович,
зам директора по НИР
МБОУ СОШ №12 г. Челябинска
Челябинск, 2018
Содержание
Введение...................................................................................................................................3
1. Постановка задачи и исходные для разработки………….……………………………..5
1.1. Постановка задач………………………………………………………………………..5 +
1.2.Исходные данные для разработки……………………………………………………..5
2.Основная часть……………..……………………………………...……………………....6
2.1 Кратака история беспилотных летательных аппраратов……………………….…..6
2.2 Устройство?..................…………………………………………………………….…...8
2.3. Проблемы, возникающие при разработке…………………………………………..11
3. Практическая часть…………… Элементная база …………………………………...11
3.1Идея…………………….………………………………………………………………..11
3.2. Функциональная схема…………………………………………………………….….13
3.3 Принцип работы установки…………………………………………………………...14
3.4 Конструкция ………………………….…………………………………………….….14
Выводы……………………………………………………………………………….……..15
Список используемой литературы…………………………………………………….…..16
Введение
Идея в том что квадрокоптеру надо много времени на взлёт и посадку, наш дрон будет запускаться сжатым воздухом, и раскрываться в полёте, снимать и отсылать позиции врага в штаб.
Дрон будет одноразовым, и сделан из доступных материалов, например из обс пластика напечатанны м на 3д принтере.
.
Постановка задачи и исходные для разработки
1.1.Постановка задачи.
Изучить основы аэродинамики.
Изучить авиации.
Изучить историю создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Исходные данные для разработки
Основная часть
Уже прошло много лет с тех пор, как человек впервые полетел в космос. Сейчас мы спокойно относимся к тому, что на орбите земли постоянно работают космонавты. С чего же началась космонавтика?
История создания беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
Неважно то, что сегодня мы речь ведем о беспилотниках, история этих аппаратов начинается скорее на воде чем в воздухе. В конце XIX века, если быть точными, то в 1899 году, небезызвестный изобретатель, физик и инженер Никола Тесла сконструировал и продемонстрировал общественности первый в мире радиоуправляемый кораблик, что не осталось незамеченным в ученой среде и дало свой толчок развитию сферы управляемых объектов. Несмотря на общий посыл Николы Тесла, следующим «беспилотником» оказалось не судно, а самый обыкновенный летательный аппарат. Военный инженер и изобретатель Чарльз Кеттеринг в 1910 году, вдохновленный успехами братьев Райт, предложил создать летательный аппарат управляемый не человеком, а часовым механизмом, который в определенное время сбрасывал свои крылья и падал на врага. Удивительно, но, несмотря на инновационную и экстравагантную идею, Кеттерингу дали зеленый свет и с помощью финансирования из армии США ему удалось создать несколько рабочих моделей. Увы, после нескольких испытательных полетов, прошедших с переменным успехом, проект по не многу сошел на нет и в боевых действиях во время Первой Мировой войны разработка участия не принимала. 
DH.82B Queen Bee – БПЛА-мишень
Впрочем, по-настоящему прорывным для беспилотников XX века стал 1933 год, который официально считается родоначальником всех дальнейших разработок. Именно в этот год, силами инженеров Великобритании был разработан первый БПЛА, который, к слову сказать, был ко всему прочему многократного использования. Проект получил название DH.82B Queen Bee, и представляли собой отреставрированные модели бипланов Fairy Queen, которыми дистанционно управляли с корабля по радио. И именно этому беспилотнику было суждено стать самолетом-мишенью для будущих асов и зенитчиков. DH.82B Queen Bee служил ВВС ее Величества с 1934 года по 1943.
Естественно, мимо подобного новшества во время Второй Мировой войны не могли пройти мимо ни Германия, ни СССР, ни США. Так, например, Германия использовала управляемые бомбы Henschel Hs 293 и Fritz X, которые успешно показали себя во время ведения боевых действий в Средиземном море, однако в массовое производство суждено было попасть не им, а «самолету-снаряду» ракете Фау-1, а с 1942 года, Фау-2. А вот в СССР времен Второй Мировой проектируемым конструкциям воплотиться в реальность не удалось, несмотря на попытки авиаконструктора Василия Никитина. Именно его стараниями существовал проект беспилотной летающей ракеты, чья дальность полета составляла от 100 км и более при скорости в 700 км/ч, но как уже говорилось, проект остался лишь на бумаге. Впрочем, в 1941 году СССР был успешно применен тяжелый бомбардировщик ТБ-3 в качестве беспилотного самолета для подрывов мостов.
Немецкая Фау-1
А вот США пошли по стопам Великобритании и запустили в массовое производство беспилотники Radioplane QQ-2, которые использовали как самолеты-мишени. Более того, за время Второй Мировой, фирма Radioplane создала для ВВС США почти 15 тысяч подобных БПЛА, в том числе модели QQ-3 и QQ-14. Интересно, что авторство данных беспилотников принадлежит Дени Ридженатальту, который в 30-ых года XX века был преуспевающим актером и по происхождению являлся британцем. Однако позже проявил интерес к радиоуправляемым моделям, а в 1934 году открыл свой магазин в качестве хобби. Однако наиболее успешной разработкой США можно считать беспилотный ударный бомбардировщик Interstate TDR-1, который сравним лишь с Фау-1 и может считаться первым в мире беспилотным летательным аппаратом подобного типа и специализации. По 1944 год было выпущено несколько модификаций TDR-1: XTDR-1, TDR-1, XTD2R-1, XTD3R-1, XTD3R-2, TD3R-1. Однако, несмотря на обилие модификаций, в серийный выпуск попали лишь сам TDR-1 – более 180 штук и TD3R-1 – заказ в 40 штук, который, впрочем, позже был отменен. 
Модель американского Interstate TDR-1
Несмотря на то, что после Второй Мировой войны БПЛА так или иначе активно использовались лишь США и СССР, на данный момент ведущим лидером в разработке и применении беспилотников считается именно США. Достаточно сказать лишь то, что в 2012 году беспилотные летательные аппараты, состоявшие на вооружении ВВС США, составили 7494 штук, в то время как пилотируемых аппаратов насчитывается почти 11 тысяч.
В данный момент по значимости развития технологий в данной сфере необходимо отметить не только США, но и Россию, Израиль, а так же Великобританию, расширившую свой парк беспилотных летательных аппаратов в марте 2014 года.
БПЛА.
Скафандр состоит из двух основных оболочек: внутренней - герметичной и внешней - силовой.
Внутренняя оболочка скафандра изготавливалась из листовой резины методом элементарного склеивания. Резина нужна специальная, изготовленная из натурального каучука. Сейчас применяется более современный материал - полиуретан. Внешняя оболочка тканевая. В США для неё используют нейлон, а мы используем капрон. Провести продолжительное время в резиновом мешке никакой человек не сможет, поэтому в каждом скафандре присутствует система вентиляции: по одним каналам подводится ко всему телу кондиционированный воздух, а по другим - отсасывается. По методу работы системы жизнеобеспечения скафандры делятся на 2 типа: вентиляционные и регенерационные. В первых, более простых по конструкции, использованный воздух выбрасывается наружу. В регенерационных - регенерируется. Под внешней защитной оболочкой комбинезона расположены 5-6 слоёв специальной пленки из особого полиэтилена,терифталата, с двух сторон которой напылён алюминий. В вакууме, между слоями плёнки, теплообмен возможен только за счёт излучения, которое переотражается обратно зеркальной алюминиевой поверхностью. Внешний теплообмен в вакууме в таком скафандре настолько мал, что считается равным нулю, и при расчете учитывается только внутренний теплообмен. Помимо всего этого на космонавта надевается хлопчатобумажное бельё с антибактериальной пропиткой, под которым расположен последний элемент - специальный нагрудник с закрепленными на нем биотелеметрическими датчиками, передающими информацию о состоянии организма космонавта. Под скафандр космонавт одевает специальный сетчатый костюм водяного охлаждения, весь пронизанный пластиковыми трубками с охлаждающей жидкостью с целью предотвращения перегревания космонавта в герметичном скафандре.
В целях облегчения конструкции и увеличения подвижности внешних скафандров существует целое направление. В настоящее время разработаны скафандры с комбинированной оболочкой - жестким корпусом (кирасой) и мягкими руками и ногами. Кираса сваривается из отдельных элементов алюминиевого сплава типа АМТ. Такая комбинированная схема оказалась на редкость удачной и сейчас копируется американцами. Такими скафандрами являются «Кречет» и «Орлан».
Страховка космонавта в открытом космосе обеспечивается специальным фалом, который относится к средствам обеспечения деятельности и безопасности космонавта в открытом космическом пространстве.
Основной отличительной особенностью «Орлана» является наличие жесткого металлического корпуса. Он составляет единое целое со шлемом и ранцем. Мягкие части скафандра (руки и ноги) многослойные и состоят из силовой оболочки-основной и резервной. Последняя вступает в действие автоматически в случае разгерметизации основной. Для обеспечения хорошей подвижности, при избыточном давлении, скафандр снабжен герметическими подшипниками и мягкими шарнирами.
На передней жесткой части скафандра размещен пульт управления агрегатами системы жизнеобеспечения, размещенными на крышке люка. Поверх скафандра одевается верхняя защитная оболочка, в состав которой входит многослойная ЭВТИ. Необходимый микроклимат внутри скафандра создается автономной системой жизнеобеспечения замкнутого регенерационного типа.
На разрабатываемом скафандре «Орлан-МКС» ученые планируют установить автоматический прибор, который будет выводить на дисплей шлема подробную схему местоположения космонавта на внешней стороне МКС. Станция сегодня уже велика, космонавту, работающему на ее поверхности в открытом космосе, немудрено в какой-то момент потерять ориентацию. Найти обратную дорогу к входному люку или к другой рабочей площадке поможет новый прибор.
«Орлан» был разработан НПП «Звезда», претерпел несколько модификаций и усовершенствований. С 1977 года было создано 6 моделей скафандра «Орлан». С 1977-1984г. на орбитальной станции (ОС) «Салют-6» и «Салют-7» использовался скафандр «Орлан-Д». С 1985-1988г. на ОС «Салют-7» использовался «Орлан-ДМ». На ОС «Мир» в течении 1988-1998г. использовалась модель ДМА. Новый модернизированный скафандр «Орлан-М» использовался на станции «Мир» с 1997-2000г и «МКС» 2001-2009г. Сегодня российские космонавты используют скафандр «Орлан-МК»[ рис. 6 ], разрабатывается «Орлан-МКС».
Рис. 6
Шлем –является важной составной частью скафандра. Космические шлемы делятся на: съёмные и несъёмные. На современных скафандрах шлемы несъёмные. Шлем отделяется от остального объема скафандра своеобразным воротничком - шейной герметичной "шторкой". Такой шлем играет роль большой кислородной маски с непрерывной подачей дыхательной смеси. Обязательный элемент шлема для выхода в космос - это светофильтр. Скафандры оборудуются полными наружными светофильтрами с напиленным довольно толстым слоем чистого золота, обеспечивающего пропускание всего 34% света. Стекло шлема скафандра изготавливается из сверхпрочного поликарбоната лексана, который также используется, например, при остеклении броне кабин боевых вертолетов. Разбить его почти невозможно. А на светофильтр напылён большой слой чистого золота. Светофильтр пропускает через себя всего 34% света. В ранце скафандра размещается запас кислорода, устройства регенерации воздуха, автоматического регулирования температуры и влажности и т.д. Скафандр оснащен средствами радиосвязи с космическим кораблем. Не пропускающие воздух перчатки, ботинки, завершают «наряд» космонавта. Перчатки для каждого космонавта изготавливаются индивидуально по слепку руки.