  3:  Tail-Sitter
 


   tail-sitter   ,       ,         .   .  .           .

  :           .   ,      ,  ,      .      ,      .

       : , ,  ,  .        .

    ,  , -  ,      .





 

  3:  Tail-Sitter



 I.     TAIL-SITTER

 1.       :    tail-sitter





1.1. :      

           . -         .       ,   ,    ,    ,   .        ,        ,        .

    ()     :           ,        .       ,   .

1.2.  tail-sitter:     

Tail-sitter ( . tail  , sit  )    ,       ,   ,    90     .     .    ,       .

  ,       :             ,      .     .   ,  ,   .   .

       :

       90,     ,    .    ,    ,    .

     ( )     ,           .      .

        ,    ,       .

       :    prototypes 1950-     .

1.3. :  Convair XFY-1   

   (1950-)

 tail-sitter'     ,   .  1950-       ,        ,  ,  .

Convair XFY-1 Pogo      tail-sitter'.      ,        1954 . ˸-  .   ,          .

 ,          ,       . ˸                      .     :  tail-sitter   .

Lockheed XFV-1      ,  ,  .     1956 .

,   - : tail-sitter       .   .   1950-        . .

 (1960-  1980-)

   XFY-1  XFV-1  tail-sitter      .      :   (V-22 Osprey,     1980-),     (Harrier),     (Yak-38).        ,       .

Tail-sitter          .

:   (1990-  2000-)

       .     ,         ,    ,   ,   .             .

  MEMS-    1990- ,         tail-sitter  .      400         ,      .

  tail-sitter'  . Boeing      . NASA   .      2010-,          .

  (2010-  2020-)

  tail-sitter     :

     .           .  ,     ,     .

    .    ,   ,      ,    ,        .

       tail-sitter   .















AeroVironment Switchblade 600



DARPA / SOCOM

 + , 





Bell V-247 Vigilant



USMC

    (tilt-wing)





Project Zero (Leonardo)

 / 

NATO

, tilt-rotor/tail-sitter 





 



 

, , 

 



      :   DARPA  Naval Research Office   tail-sitter         .       ,            .

1.4.   

 2020-   tail-sitter   ,   :

        .    ,      .          .

  MEMS-         tail-sitter   . ,   1950-      ,       .

           (multi-rotor tail-sitter),                ,    .

  tilt-rotor     . Tail-sitter  tilt-rotor   ,     ,      .   ,      ,     .

1.5.    tail-sitter

  tail-sitter      :

1.  single-rotor tail-sitter.   ,  .   Convair XFY-1  . :     .    ,   .       ,  .

2. Multi-rotor tail-sitter.  ( 48)  ,    .      ,     / .    ,   ,      .         .

3. Hybrid tail-sitter     (ducted fan).     ,     .     ,      ,    .     ,  .

      ,       ,     .





1.6.  tail-sitter    

Tail-sitter            .      :

     ,           .

VTOL             ( Phantom Flex,   ). ̸        .

Tilt-rotor / tilt-wing         .  ,     .

Tail-sitter    .  ,     .

Tail-sitter  ,  :   ,     ,    ,  .          ,    .





  

 1.    tail-sitter  tilt-rotor?

Tilt-rotor   (   ),       . Tail-sitter    .  tilt-rotor  (  )     ;  tail-sitter       .     ;     .  tail-sitter ,    :     90     .





 2.  tail-sitter' (XFY-1, XFV-1)  ?

     . ˸    ( )        .         .         ,         .  1950-      .





 3.    tail-sitter   ?

  .   MEMS-  : , ,   ,   1990-.         400   :      ,   .         :       ,      .





 4.           tail-sitter?

     ,        90 ( )  0 (),  .          ( 45),     :    ,   ,    ,  .           ,        .





 5. multi-rotor tail-sitter  single-rotor?

                     .  single-rotor          ,   .  , multi-rotor  :        ,     .  multi-rotor        ,   .





 6. tail-sitter      ?

    :         ,   ,   .          :     (  )   .              ,       .            .





 7.      tail-sitter  ?

      90 (  ,     ,       )  0 ( ,  ).   3060    ,             ,  CFD-,      .





 8.     tail-sitter   ?

        (, , )   .      ,       .   ,        .     ,          812 /    520 .





 9. tail-sitter      ?

  tail-sitter        ,        .    10     30     . Tail-sitter        50100     12    ,      .         .





 10.      tail-sitter?

,   : -     (),               90 .   (   ).          ,         .





  

 1.      

.   tail-sitter   (m = 15) .     (k = 1{,}3) (   30%        ).    (g = 9{,}81 , \text{/}^2).

:

      .

 ,      250       1,3.












 2.        

.   tail-sitter       (h = 1{,}5)       .     (S = 0{,}8 , \text{}^2).      (C_d = 1{,}2).   (\rho = 1{,}225 , \text{/}^3).    (V_w = 8 , \text{/}).        (l = 0{,}6 , \text{})   .

       ,    ,         (M_{\max} = 15 , \text{} \cdot \text{}).












 3.        

.   tail-sitter  (m = 12)       (  (\theta = 90))   ((\theta = 0)).     (\dot{\theta} = 15/\text{}).         40%   .      (V = 12 , \text{/})   (H_0 = 50) .           : (T = 180) .      : (\alpha = \theta) (  ). ,         .

:         .































 I.     TAIL-SITTER

 2.   19501960- :  Lockheed XFV  Convair XFY Pogo    





  XX       (VTOL)   :      ,    - .           ,     .           tail-sitter    :     ,     ,    .

    Lockheed XFV  Convair XFY Pogo.         : ,       ,   . Lockheed XFV      Allison YT40     ,     . Convair XFY Pogo, ,         ,      .

          ,      .     .          :       .  ,         :     ,     .     .

         ,         .       ,          .            ,         .

   ,         .  ,                .     Lockheed XFV  XFY Pogo  :       ,  ,   ,        VTOL-,   .

      tail-sitter      :          ,       ,      .      ,      .





10   

 1.     tail-sitter  ?



.  tail-sitter ,      ,    ,         ,      .

 2.      Lockheed XFV  Convair XFY Pogo?



.      -   ,               .

 3.     Lockheed XFV  Convair XFY Pogo?



. Lockheed XFV    Allison YT40         ; Convair XFY Pogo      ,       .

 4.        ?



.          ,    ,      ;       .

 5.          ?



.             ,          ,        .

 6.   Lockheed XFV  Convair XFY Pogo    ?



.      ,   ,             .

 7.         ?



.         ,   ,     ,       VTOL-,    .

 8.   -tail-sitter      195060- ?



.      ,      ,          ,      .

 9.          ?



. VTOL        ,    (,  ,  ,  )       .

 10.      VTOL       ?



.        ,    ,      ;        .



 I.     TAIL-SITTER

 3.   tail-sitter:      





3.1.     :   

 tail-sitter      .    XX                   .       ,         ,   .

          .            :         ,     .      :             .

   :

    .            ,      .

 .  ,              .

    .  tail-sitter     ,         ,     .

 ,      tail-sitter       ,     :          .





3.2.      tail-sitter

    tail-sitter      :

   .      (IMU)          ,      .

     .               .

     .             ,     .

    tail-sitter     .                    ,       .





3.3.     

   tail-sitter    .      :  ,  ,    .

     :

 .           .

  .           .

    .       .

      2000- ,      .           ,           .





3.4.      

 tail-sitter          :

 .               .

 .         ,    .

.              .

    ,       .           :   ,      .





10   

 1.   tail-sitter      ?



.  tail-sitter           .          ,       .

 2.        tail-sitter?



.        :          (  ),        .

 3.        tail-sitter?



.      (IMU, ),   ,          .

 4.       tail-sitter   ?



.            ,  ,          ( ,  ).

 5.      tail-sitter   ?



.   tail-sitter   ,       .          .

 6.    tail-sitter     ,    ?



.     ,      ,            .

 7.           tail-sitter?



.       ,   ,       ,      .

 8.        tail-sitter?



.          ,   ,     ,      .

 9.    tail-sitter        ?



.     ,    .         ,     tail-sitter.

 10.             tail-sitter?



.           .         ,  ,            .



 I.     TAIL-SITTER

 4.   : AeroVironment Skybox, Northrop Grumman TERN    DARPA





4.1. :     tail-sitter

  2010-   tail-sitter             ,           .     :

     ( ,  ,  );

    ,      ;

    (,  , )     .

        ,       DARPA.





4.2.  TERN (Tactical Expendable Recovery Node)  Northrop Grumman

 TERN,  DARPA,   :   ,                  9001 300 .

  TERN  Northrop Grumman    tail-sitter,    .   ,    :

       ;

            ;

      .

  TERN      ,     :    ,      ,       ,      .





4.3.  AeroVironment    

AeroVironment,        ,   tail-sitter   ,  .   ,     Skybox (        AeroVironment   ),   :

         ;

      ;

   (, , ).

        :                  .         ,       .





4.4.   DARPA    

 DARPA     ,         .   tail-sitter DARPA    :

       ;

    ;

    .

   DARPA         ,      .           :               ,    .





4.5.         

  TERN,  AeroVironment   DARPA   tail-sitter     :

       ,     .

              .

               .

          .

            tail-sitter      .





10   

 1.       TERN  Northrop Grumman?



.    TERN     tail-sitter,                9001 300 .

 2.        TERN?



.   TERN          ,        ,         .

 3.        AeroVironment  tail-sitter?



.     , ,  ,           .

 4.   DARPA     tail-sitter?



.  DARPA        ,     ,      ,      .

 5.      tail-sitter     DARPA?



.   DARPA               .

 6.         tail-sitter?



.                      ,     .

 7.         tail-sitter  ?



. -  ,          ;     ,      .

 8.        tail-sitter?



.             (, , )   ,          .

 9.      TERN,      ?



. TERN        ,     ,       ,     .

 10.        ,  tail-sitter?



.      ,     ,        ,     .



 I.     TAIL-SITTER

 5.    :  tail-sitter        







,       .   ,    ,   -,    .       ,    6?6 ,  ,         .   25 .     . Tail-sitter  ,          8  .          1950-    XXI . 


1

    ,     DARPA       tail-sitter,         ,      .





 1.  tail-sitter      ?

. Tail-sitter    ,     ,    ( . tail-sitter    ),        ~90     .  :           ,             .

   ( ) ,   .   ,      :        ,    .

 (tilt-rotor / tilt-wing)  ,        90       .    , ,   .





Tail-sitter







/

VTOL,  

VTOL

VTOL



 

 ()

 / 





 









 /  









  ()



 

, 





 2.  tail-sitter       ?

.      tail-sitter   :    ,      .     ,   ,         .

 :       (Group 3)    2545 . MQ-35A V-BAT  Shield AI,    tail-sitter    ,   12      EO/IR.    .

   :  tail-sitter  1520      .      ,  ,   .





 3.    tail-sitter      ?

.  (tilt-rotor, tilt-wing)     , , ,  .       ,     .   ,  ,     ,  .

Tail-sitter     .   .                  ,    .      ,  ,  .

    : Tail-sitter      ,    tilt-rotor  tilt-wing,       .





 4.       tail-sitter?

.      (DARPA TERN, V-BAT  ,  Yunying-25)    :

  . Tail-sitter       ,  612 ,     . DARPA TERN   :  600  ,   272 .

   (ISR).    6?6 ,      GPS  . V-BAT       ,   .

   . Tail-sitter    56   ,      .

- .   Anduril Omen (Group 3, tail-sitter)   18   ,    SAR-,    34    Group 3.





 5.  tail-sitter     -?

.   tail-sitter,   V-BAT,     Hivemind,      GPS   .              .  GPS ,   , tail-sitter    .

    ,  ,               GPS-.    ,     .

Combat-proven : V-BAT               -      .





 6.     tail-sitter    ?

.   .  tail-sitter    :

      .             .      .            .

   ? .     90     .   ,    , .          .

   .        tail-sitter  ,  ,      .  tail-sitter         . 


3

  ,    (, Hivemind  V-BAT)    . V-BAT        10     25 .





 7.  tail-sitter     ?

.   tail-sitter .       :





Tail-sitter (V-BAT)

 (Group 3)





  /

6?6 

3?3 

8?8 



  

2 

12 

35 



  

 

 

 



 

1  / 

1  / 

,  2   



  

-  



 



V-BAT    ,  ,     . Anduril Omen     snap-on / snap-off   .     :  ,  ,  .





 8.  tail-sitter       (  /  )?

. Tail-sitter     :           .

V-BAT    ~75     18    (  Block 5.3)  24%   .     Group 3.  Shield AI           .

         ,     .  tilt-rotor  Group 3  1525%    ,   tail-sitter  . 


4

DARPA TERN,    tail-sitter  ,    272      1670   ,   MQ-1 Predator,  ,    .





 9.      tail-sitter?

.  2026     :

V-BAT (MQ-35A)  .      -,   ISR    . V-BAT   tail-sitter,   combat-proven.

DARPA TERN ().  Northrop Grumman / DARPA / ONR,    .    tail-sitter   600+     272     DDG.

Anduril Omen ().   2025 . Tail-sitter  -  , Group 3,      35         34    Group 3.   50 .

Yunying-25 (). tail-sitter  Chengdu Aircraft Corporation,   V-BAT,     - Wenyao,  .        .





 10.     tail-sitter   510 ?

.   :  ,   ,   .  :

-   . V-BAT   swarm-   4    Hivemind.  Yunying-25   Wenyao    .       .

-  . Anduril Omen   tail-sitter   ,        .

 .  Group 3  Group 45. TERN      tail-sitter  ,   Predator/Reaper,     .

-.           . Tail-sitter   flying-wing ( TERN)    - .

  snap-on  .   EO/IR, SAR-, -,       ,  Omen  V-BAT.

  . Tail-sitter                    .       , ,       .                .    XXI ,   ,   , tail-sitter    ,  .





   

    tail-sitter        ?

     tail-sitter     ,    ?

 V-BAT      GPS?

  tail-sitter    ?

          V-BAT?







 II.    ˨

 6.   :         





6.1.       tail-sitter

    tail-sitter    ,      ,     ,        ,     .            ,          eliminates                (   ),        .

       :     ,    .         ( ).        ,    ,      .

       tail-sitter:           .    ,   ,   ,    .               1,2  1,8     ,       .

6.2.   ,      

    (  )      :

  ,         ;



    (   ),       .

            .     ,   ;      .

      .      ,       .        , ,  ,      .   ,      .       ,  ,            .

          (  ),            (   ).      ,                 -     tail-sitter.

6.3.      

         ,         . ,      (   ),      .  ,   ,  ,    ,         .

        . -,                   ,   ,   .      .       ,   ,    ,             .

-,           .         ,      ,    .          .

-,      (      )        .   ,   ,      ,      .         ,                   .

6.4.       

          ,        .               .     ,     .

     ( ),                    .      -  ,          .                    0,70  0,85.

              ,  ,   .       tail-sitter:      ,      -        ;       ,      .

6.5.       

         .                   (   ,       ).  ,             .

   ,  ,         ,              .     tail-sitter           ,           .

     :  760   ,   15  ,  1,225    .               .

6.6.        

                    ,     ,         .

   ( 1,0  1,15    )    ,             .    ( 1,5)   ,       ,          ,        .

        tail-sitter   1,31,5,    ,      ,  1,51,8.

6.7.     

         .            ,     ,        .           .

      ,    ,              .               .

           ,              ,     .

6.8.  :     

              tail-sitter.      :   ,     ,   ,  .

       90   45     ,   :   ,         ,     .        ,       .

    45  0       ,   ,     .  ,           ,        .

 ,            ,   .      ,          .       ,        ,         .

6.9. Ground effect     

        (   )   ,       .          :          ,      .

  tail-sitter     .   ,        .   ,         ,         .              .

 ,               .         ,          .





  

 1.      tail-sitter          ?

.   tail-sitter       (  )      ,     .       eliminates     .        (tiltrotor)   ,  tail-sitter           .

 2.        tail-sitter    ?

.         .        .      ,     .       .

 3.             tail-sitter?

.     ,      .       , ,       :      1,3  1,5,     1,5  1,8.

 4.         ?

.         .        ,    ,  ,     .        ,     .

 5.               ?

.  ,     ,      ,  ,   .     .                     .

 6.         ?

.      .        ,      .    ,       .  ,    , ,  20 ,     15 .

 7.              ?

.     90   45 .             ,     .      ,     .            .

 8.          ?

.       ,       ,     .     ,       ,     .       ,    .

 9.         tail-sitter?

.                ,     .        ,        .          .

 10.               tail-sitter?

.       ( ,     ),           -    .  , ,     ,          .              .





  

 1

.    tail-sitter   45 .           65 -. :    ;        ,  ,        ,           5   .

.

 1.   :        .      9,81     .   45   9,81,   441,45 .  -  45 -.

 2.      65   45,    1,44.

 3.        :   5   ,   0,05   65,  3,25 -.    65  3,25,   61,75 -.

 4.  ,    :    ,   61,75  45,  16,75 -,  164,2 .

 5.  :  ,   ,   164,2   45,  3,65     .

 6.           (        ),        3,65     .            .        3,7     .

.      1,44.              3,7     .





 2

.  tail-sitter   30           3000         5  .        1,225    .     3000      0,909    .           45 -.        ,      ,           1,3.

.

 1.    :  ,   ,  0,909   1,225,   0,742.

 2.    ,       . : 0,742   0,75.    ,  0,742          0,742  . 0,742    0,409.     0,409   0,800.

 3.    : 45   0,800,  36,0 -.

 4.  : 30 -.

 5.    : 36,0   30,  1,20.

 6.     1,3.   1,20  .

.       36,0 -.      1,20,     1,3.        .      ,      .





 3

.  tail-sitter    1,2     25         .             1,1.    1,225    .        ,        .  ,         ,    ,        ,  60    .

.

 1.         .       ,  ,      .     , :      ,    ,   .

 2.  : 25   9,81,  245,25 .

 3. :       ,   1,225   1,2   1,1,  1,6155.

 4.   : 2   245,25,   1,6155,  490,5   1,6155,  303,6.

 5.  :    303,6,   17,4   ,   63   .

 6.  ,    ,   8,7   ,       ,  ,   .  : 8,7  ,  75,69.  : 0,5   1,225,  75,69,  1,2,  1,1,  0,5   1,225,  0,6125;   75,69,  46,36;   1,2,  55,63;   1,1,  61,19 .

 7.  ,  : 61,19   245,25,  0,249,   25 .

 8.      ,  60    (147,15 ),     61,19  147,15,  208,34 ,   85   .       ,          ,      .

.     17,4    (63 /).        25    ;      (60 )     85            .



 II.    ˨

 7.     :       





7.1.   

       (tail-sitter)   ,            ( ,      )   (     ).           ,              , typically  .

           .          ( ),       .           .      ,          :      ,       .     ,          .

    ?     .

-,               .      ,    ,    ,      .                  ,   .

-,        .     ,          .        (   )     .       ,      (blending)       .

-,                     ,         himself,  ,   .        ,      -   .





7.2.     

         OXYZ,     .  OX      (   ),  OY     ,  OZ    ,    .             ,     (      ).

         : Vx (), Vy (), Vz ().        Vy  Vx.        ,        OY (   ).             ,     .

          .       .          .     ,    :           (  ).





7.3.     

             .     .

  (  ):           ,      .           .                  Cx.                   .

  (    ):               ,      .      ,  ,     Cy.    ,          .                 .

  :                   .      ,  ,  ,        Cm.       ,        (     ).

  ,   ,   ,     .





7.4.   

       Cy, Cx  Cm         .          .

   Cy     (  )           ,   Cy  .    Cy  ,   ( 1,01,4   ),  .              Cy  ,   ,    (  ,   ).      Cy   ,   (   )  .    Cy   tail-sitter          .

  Cx     ,      (  1,11,2   ).  ,      .

  Cm       (    ),             .        ,    .

   :

      ,         .    ,       (  ).

  (CFD)        .       ,            .           (RANS)    SST,    (DES).

    ,         .   ,   Cy     :  (  )   (     ). : Cy     Cy             ,   .             .





7.5.   

     .  .

   (fast transition).  ,   ,       .     ,                    .        (  )   .

   (slow transition).    ,      ,     ,      ,    .    ,      .       (1,21,5).

   (controlled descent transition).       ,     .         ,    .          .

     ,              .    ,       ,    .    ,       ( ,  shooting).       ,       .





7.6. ̸    

̸     ,   ,          .    (,     )     ,     (  )       .   -          ,    .

        (   )   :                    .                   .

   :

  (   )   ,       .

     (    )      .

    ,  Cy       .

     (   ,    )    ,          .





7.7.     

  tail-sitter                   .  ,     ,           .           :    ,     ,       .

 :

    Cy_max          ,       0,81,0  1,21,4.

              .

    ( )             ,        .

 ,     tail-sitter   :         ,     .





7.8.   

       .  :

  : ,  (  ),   ( ),    ().

          ( ),       ( ).

    (      )    ,   (   ), ,  .

       ,   , , .

      ,         .

      (  ,    ,     ).

      ,   , ,  ,  ,     .     :    ,   ,  ,  ,       .





7.9.    

 1.          tail-sitter?

.                 .         :     ,    ,    (     )       .  ,    ,        .





 2.             ?

.            .             .        ,             ,   .      ,           .        -   ,        .





 3.          ?

. ̸      ,               .  ,     ,      ,    ,      .        ,    .





 4.       ?

. :   ,      ,    (    ). :    ( ),     ,          ,    .





 5.    tail-sitter         ?

.   (Cy = Cy_alpha ? alpha)      ,   .                 ,   .    Cy    ,    ,      .     .      ,   ,  CFD.





 6.           ?

.   Cy    :     Cy           ,    ,    .                ,    .      ,        .





 7.        tail-sitter    ?

.     ( )        ,      Cy_max:     (  ,   )   ,  Cy_max .     (  )     ,      ,    .                  .





 8.              ?

.    ( ,  )        .          (  )   .           ,                  (blending).





 9.           ?

.             .        ,   .     ,   ,  .  tail-sitter     ,          .           ,    .





 10.             ?

.  :    ,    ,    ,   ,  ,  ,       ,        .   :   ,   ,     ,        .





7.10.  





 1.      

  tail-sitter              .          ( ).     240 .            .               .      9,81     .      .

.

    ,     .       240       ,   151,2 .

   ,     : 18   9,81,   176,58 .

  (    )  176,58  151,2,   25,38 .

  ( )   ,   : 25,38   18,    1,41     .

         :      ,     1,41   16,   11,28 .

:     11,3 .





 2.       

        1,2        1,1.    1,225    .               .   ,           .

.

 :    .       ,  ,     Cy.   ,      (9,81).

:   1,225,  , 1,2  1,1  25   9,81.

 : 0,5 ? 1,225 ? 1,2 ? 1,1 = 0,8085,    .

 : 245,25 .

   245,25   0,8085,    303,3.

     303,3,    17,4   .

:     17,4    ( 63   ).





 3.      

    ,      0,8     (  0,4       ),    .      120 .            15%,    15%.        2,5 -  .    .

.

   (): 120 ? 1,15 = 138 .

   (): 120 ? 0,85 = 102 .

 : 138  102 = 36 .

 :  ,   ,   36 ? 0,4 = 14,4 -.

 : ,    ,   14,4   2,5 = 5,76     .

:     5,76      ( 330     ).





7.11.   

      tail-sitter,        ,         .          .

      ,          .   .

       ,        .        .

      :       ,    .

 ,    ( ),       ,       .      .

       .    , ,     adequacy     .



 II.    ˨

 8.    :     





8.1.    

Tail-sitter    ,      ,         ,     .       ,        .

       streamline- ,    .                  . , ,             ,     .    ,      .

 .  tail-sitter         .            .





8.2.   

   tail-sitter    ,     .

    .           ,   .      4  7,       30.          .

     . Tail-sitter     (   90 )    (26 ).            ,       .

    .   ( )        .             ,         ,  .





8.3.   

   ,    tail-sitter ,       .

  (NACA 00xx).               ,      .           ,         .    ,       .

-  (NACA 4412, NACA 23012).  .            ,          .  12%       ,         (    ).

     (Selig S1223, NACA 2R1M).             .     tail-sitter    :     ,         .   ,             .





NACA 4412

NACA 23012

Selig S1223



, % 

12

12

12.1



, % 

4

1.8

8.0



 



 

  







-

  



 .      30%      NACA 4412  .            .





8.4.      

       .  ,   ,      .      .       ,      .

 tail-sitter   :                (    ).     ,    ,     .       ,      ,     .

        .       ,    ,   .            .   95%   50%  .

     ,     1520%  .        ,     .

     ,      .   ,     tail-sitter:    ,    .





8.5.       

         ,   tail-sitter       .   ,           .

  tail-sitter   5   NACA 23012     1215 .   ,    (3050)        (1520),           50150 .

,    ,  :

     ,          ,          ,     ,      (  1  1.3).

  :       (  ),     (     ),      ,        .





8.6.     

 ,        ,   tail-sitter  .            ( )      .

  ( ).     .                .            ,    .          .

  ( ).    ,     .    ,   .          ,      510%    .  tail-sitter    ( )    ,    .

.  - tail-sitter (  )   .           ,    .





8.7.  :    90  5 

           tail-sitter.           90   ,       ,      .

    90  40        (post-stall).   ,       ,   ,         .              .

    40  15     .      ,   ,           .      ,    .   ,       .

    15   ,     .      (26 )    ,      .

      ,        ,       .  :   ,   (1014%),         .





8.8.   :  

    ,       tail-sitter.

 .     ,          .           .

   .     30%            .

 .     120 /  1214%.   120250 /  1012%.  250 /  810%    .

 .                ,      .

  CFD.        CFD-   : ,      15  ( ).        .





8.9.  

Tail-sitter          . ,       ,   .   ,             ,           .

          : ,  tail-sitter     ,              .





  

 1.    ,    ,    tail-sitter  ?

.   tail-sitter           0  90 .       010        :  ,   ,   .  tail-sitter          .





 2.            tail-sitter?

.        ,     .     ,     tail-sitter    :            ,    .





 3.         tail-sitter  ?

.   (47   tail-sitter)   ,         ,            .     ,          tail-sitter   1215  20+      .





 4.         tail-sitter     ?

.     ,           .         .            ,         .





 5.                ?

.       ,            .         ,      95%     .     ,    ,   .





 6.       CFD-      tail-sitter?

.  :  (  26 ,  ),     (  48 )     ( 15 ).        ;         ( ,  , )   .





 7.           tail-sitter?

.      ,   ,         ,        .  tail-sitter  ,       4015        .      ,      ;     .





 8.    (  )     120250 /  ?

. 1012%.    ( 10%)    ,               .   ( 12%)           ,       . 1012%    .





 9.     (  +  )   tail-sitter?

.          ,     ,      .        ,   .    ,   ,  ,   .





 10.             tail-sitter?

.    ,         36  (      ),    :       ,    .         (    )      .         ,    .





  

 1

. Tail-sitter    2     0.4 ?    .     0.6.     0.02.      1.1.    .

.    :    ,   ,   2   (4)   0.4,  10.

    :       ,     ,    .       0.36. :  (3.14)    (10)     (1.1)   34.54.  : 0.36 / 34.54 = 0.0104.

 :   ,   0.02 + 0.0104 = 0.0304.

 :       ,   0.6 / 0.0304.

.     19.7.





 2

. tail-sitter     80     25 /.    14.    6 ,     9.81 /?.     0.5.     250 /.     .

.  :    ,   80 000    25 /   3200 .

,    :     .        : 6 ? 9.81 = 58.86 . : 58.86 / 14 = 4.20 .

,   :    ,   .   4.20 ? 25 / 0.5 = 210 .

,   :    ,   210  ? 3200  = 672 000 .   -: 672 000 / 3600 = 186.7 .

 :      . 186.7  / 250 / = 0.747 .

.      0.75 .





 3

.     tail-sitter.       0.015    0.02.       0.020    0.005.    6,    1.1,        0.5.     25% .     ?    .

.          ,       ,    .       0.25. :  (3.14) ?  (6) ?   (1.1) = 20.72.  : 0.25 / 20.72 = 0.0121.

 :   = 0.015 + 0.0121 = 0.0271.  = 0.5 / 0.0271 = 18.5.

 :   = 0.020 + 0.0121 = 0.0321.  = 0.5 / 0.0321 = 15.6.

     3  .      25% ,     30%.  ,      .      0.02   4  ,     (0.005).              ,                .

.   .       (15.6  18.5),              ,        .             .



 II.    ˨

 9.       : , ,  





9.1.     

  tail-sitter (  )          (),        .   tail-sitter   ,       90      ,            .

        , tail-sitter                .   ,         ,             .

    tail-sitter:

        ,       ( ),   ,   .

        ,    ,     ,  .

      ,    ,   .

      ,           ().





9.2.  :   

9.2.1.  

  tail-sitter   ,  ,                .                .

        ,       ,    ,    ,  .

          (  )    -,        (    ).

9.2.2.    

   (,  tail-sitter  - )          :

     ,   ( );

     ;

            .

     ,        .               .

9.2.3.   

Tail-sitter           ( ) .          ,       .        ,   .

     ,     (    )              200400 .

9.2.4.    

       :

    ,   ;

      90   ,             .

        ,      .     1215 /          .





9.3.  :   

9.3.1.    

    ,         approximately 90  ( )  approximately 0  ( ),         .

  :   90,  0 /.



  :   0,      (   ,        ).

       tail-sitter.          (   ) ,      .         ,     (  )   .

9.3.2.    

        :

   ,     ;

   ,       .

              .   -     ,      .      (   25 ),         .

9.3.3.  

      .     ( 45)     .     ( 30)         ,  ,  .

  30  60    ,     .         (cross-blending)  : ,   ,  ,       .

9.3.4.    

     (      )       90 (  ,  )    (26).     3040          ,    .  ,   ,           ,    .

    15  30     ,      ,   ,     .

9.3.5.  

           .        ,      90.           ,        ,      .

    ,   ,  ,  ,        .





9.4.  :  

9.4.1.     

   tail-sitter     .   ,       ,     ( ) ,     .

    :

 (  )   ;

  (  )   ;

    .

9.4.2.   tail-sitter   

    , tail-sitter   :

        ,    ,            .     (),       ().

       tail-sitter     ,     Complexity,        ( )   .

      tail-sitter,  ,   ,      ,        .      ,      (  tail-sitter  ,    ).

9.4.3.  

            ()   ( ) .          .

                 .  tail-sitter        (512% AX),   ,    .

9.4.4.    

  ( )    V    .  V      :          ,     .

  ( )        (,   ).    tail-sitter       .

9.4.5.  

           ,         .     ,       ,         .                  .





9.5.   

9.5.1.    

      ,        () .           ,        .

   ()               ,   ,  ,      .

       :

         13 ,        ;

 ()         ,  2060 .

9.5.2.  

   ,          (,     ,    ).

   ,          ( ).  ,       .

         ,              .         (     )   .

9.5.3.  

             .      ,      .  tail-sitter          25 /,    815 / (    ,    ).





9.6.       

9.6.1.  

 tail-sitter            .              .    tail-sitter   ,    (  )    .

9.6.2.  

  tail-sitter     :

       (, , );

      (, , );

      ( ).

      (5001000 )     .      50100       .

9.6.3.  

   tail-sitter         .    :

            ,        ;

        ,     ;

         ,      ,       ,    .

9.6.4. 

    .      (,      )         .              25%  ,       .





9.7.   

 1.        tail-sitter       ?

.            ,    ,       .       (  )           (  ).         ,        .

 2.               ?

.          ,        (-  ),         (-    ).           ,    .    ,               -     .

 3.       tail-sitter     ?

.     ,     .   ,    ,     -   .             .     (3060 )          .         ,      .

 4.  tail-sitter             ?

.    ,          ( ).   ,   :        .      ,     (200400   )           ,  ,  .

 5.     (cross-blending)     tail-sitter     ?

.      ,               . ,             ,       ,       .       ,      ,     ,          .

 6.    (    )   ,  ?

.   ,  ,  ,     ,     .        ,       ,       ,     .      ,  ,        .  ,                ,     ,         .

 7.        tail-sitter           ?

. :  ,   ,   (   tail-sitter,               ). :       (  ,     ),       (  ),     ,         .

 8.    ,   ,    tail-sitter?

.     ,               .              ,       ,       .           (        ,       ),       .  ,        ,      ,      .

 9.        tail-sitter     ?

.      57 /        .  812 / begins      ,       .    1215 /     ,       .       ,   ,      ,      ,    .

 10.              ?

.         ,             (  ),       .        . :       ,                  (,     ).             .





9.8. 

 1.       

Tail-sitter  15         .       45,    12 /,    180 ,    0,45 ?,          0,8,    1,225 /?. ,        ,   ,    (  ).

.

  :       = 15 ? 9,81 = 146,85 .

  :       = 180 ? sin(45) = 180 ? 0,707 = 127,26 .

   :    ,  ,       = 0,5 ? 1,225 ? 12? ? 0,45 ? 0,8 = 0,5 ? 1,225 ? 144 ? 0,45 ? 0,8 = 31,75 .

  : 127,26 + 31,75 = 159,01 .

:    (159,01 )    (146,85 ).    ,      .     159,01 ? 146,85 = 12,16 .

:        .   12,16 .





 2.         

Tail-sitter          0,12 ?,        0,35 ,       40 .   1     ,    ,  ,        .     ,      2.      9,81 /?.

.

     1:  ?    ?   ?  = 12 ? 9,81 ? sin(1) ? 0,35.       ,       .  :  ? g ? sin(?) ? .  =   / (?)      ;  :   = mgsin(?)d,  m   J = md?,  m = J / d? = 0,12 / 0,35? = 0,12 / 0,1225 = 0,98 .    = 0,98 ? 9,81 ? sin(1) ? 0,35 = 0,98 ? 9,81 ? 0,01745 ? 0,35 = 0,0589 ͷ.

    :  /   = 0,0589 / 0,12 = 0,491 /?.

     :   ?  = 40 ? 0,35 = 14 ͷ.   : 14 / 0,12 = 116,7 /?.     ,     ,     1  2  .

   1: 0,491 /?.  1 = 0,01745 .    1 ( 2) = 0,01745 .    :  = ( ? ?) / 2.  =   (2 ?  / ) =   (2 ? 0,01745 / 0,491) =   (0,0711) = 0,267 .

   ,   0,267 ,     2.     0,27 ,     : 1 / 0,27 ? 3,8 .           510  ,     2040 .

:      0,27 .       4  (),      40 .





 3.        

Tail-sitter          (AX) 0,28 .      0,032   .         AX, ,          (515% AX),  ,            2,          0,012  ,     850 ,    0,45 ?, AX  0,28 .

.

   :    ? һ  AX,   100%.  = 0,032 .  = (0,032 / 0,28) ? 100% = 11,4%.

 : 11,4%    515% AX,     .

    :      ?  .  2 = 0,0349 .    = ?0,012 ? 0,0349 = ?0,000419.

       :  =   ?   ?   ? AX.    = ?0,000419 ? 850 ? 0,45 ? 0,28 = ?0,0449 ͷ.

    ,     ,    .

:      11,4% AX (  ).         2   0,045 ͷ ( ).





9.9.  

 tail-sitter       ,     ,    .            .            90  0,        .         ,       .

  :  tail-sitter       ,    .     ( ,  ,  ),    .             .



 II.    ˨

 10.         tail-sitter





10.1.    tail-sitter    

    tail-sitter (      )      .        :               ,      .                                   .

   ,          ( )  ,    ( ).        ,    :  ,         ,          .        ,     ,      .

             ,            .  tail-sitter   :     ,         - ,         ,             .

  tail-sitter             .                           ,        .  ,    ,      .





10.2.        

   tail-sitter           .         ,    ,     .   ,               .      .

        aerodynamic ,        .          ,      .  ,       ,           .     -        ,            .

      .     ,  ,    -       . tail-sitter,       ,        .           (  )     ,        .

        :      ,            -      .





10.3.      

                   tail-sitter.     ,          ,    .

    :  (  )   (  ).  tail-sitter   :    ,          .                  (,    )         .

    tail-sitter    :       ( - ),     ( - ),     (         ).           .    ,     ,     ,         .





10.4.     

   , ,        tail-sitter.          ,        ,   .

     , ,  ,      .                   - ,       .  tail-sitter,         (        ),     .

          .            ,       .                      -    ,      .

   ,   :    ,        .                    ,    .         ,           .





10.5.   

        tail-sitter.          ,       ,             .  tail-sitter,        ,          .

       . ˸   ,          .     ,    ,         .

                 .                 ,        .

      tail-sitter       : ,       ,      .       -          - ,    .  ,            - ,   .





10.6.      

           ,        .             ,     .

 tail-sitter ,         ,       .            ,   ,         ,     .

   tail-sitter            ,   .       tail-sitter (   )      .                       .

                 .    ,                 .





10.7.       

   tail-sitter      .          ,          ,  , ,    .

   .          ,           .        tail-sitter  -   .    -    ,           .     -    -        .

 .   .                   .       -   .               ,             .

 .    tail-sitter     ,          .         .    ,       ( ).           ,          .

.            .          ,        .         -   ,       -   .





10.8.      

   tail-sitter    - (--),      .      .

      .          .       .     ,           .                 .

     .                .          .         (  ).            .

      .      ,    ,      ,   .         : ,       ,     (  ,   obstacles).

  ,       ,           . ,             ,  ,       .





10.9.    

   tail-sitter       ,      .           ,    ,  ,       .

           .

 .               ,      (    ),    ,    ,  .              ,               .

    .       (, , )     -  .      ,       -     .            ,    .

  .          ,     .    tail-sitter              .           ,       .

   .                  (   ),     (        ).           ,            .





10.10.   

 1.              tail-sitter     ?

.            .        ,   ,        .           .                 ,        .





 2.        tail-sitter     ?

.       ,    ,         .     ,      .     -        ,         .





 3.             ?

.              .  ,         ,   ,     .             ,              .





 4.         tail-sitter       ?

.     ,     .               - ,     .            ,   -    ,     .





 5.            tail-sitter?

.                ;          .  tail-sitter   :     ,            ,        ;      ,       .





 6.       tail-sitter       ?

.  ,            ,   .             .    tail-sitter           .            ,             .





 7.         ,    ?

.              ,          .               ,        .         ,      .        -   .





 8.            tail-sitter?

.       ,        ,      ,     .      ,          ,         ,  .      ,   ,    ,      .





 9.    (,  )    tail-sitter?

.     . -, ,       ,        -          -      . -,       ,   -    . -,            ,  .





 10.             tail-sitter  ?

.           -  .  (, , )     ,       -     .            ,      .





10.11.  

 1.      .

: tail-sitter            (   ,  1013 ).           . ,     ,            .        1,225    .

:

        :     9,81     ,  78,48 .

      ,    : 78,48    1,30,  102,02 .  ,       1,225    .

        :        ,          .       308,15 .  : 101300    0,029   ,    8,314   -  308,15 ,  1,145    .

   ,       : 102,02     1,145  1,225,  95,36 .

       78,48 . : 95,36   78,48 ,   95,36  78,48,   78,48,    ,    .

:    .          ,    ,        .





 2.          .

: tail-sitter             .        0,8  ,           1,1.    1,225    .     9,81     .      ,     .

:

 :     9,81     ,  58,86 .

        :      , ,     . : 0,5   1,225,   0,8,   1,1,   7   (49),  0,5 ? 1,225 ? 0,8 ? 1,1 ? 49 = 26,47 .

         ,        .      ,     .           58,86 .        ,     .

      ,     .     ,    ,   ,     .

:        .    26,47,   58,86,  0,4499.      0,4499,    24,2 .

:       58,86,    24,2  (0,9122),  64,52 .   : (64,52  58,86),   58,86,   ,  9,6 .

:       24,2 .        9,6   .        ,     (, -       )       .





 3.           .

: tail-sitter          .   ,    ,     .            .       . ,      ,        .    0,25 .

:

             .                  . ,       ,             .           ,     .

       .           : 12 + 4 = 16   .

              .      (),      ,     .        . ,          : 0,3 ? 4 = 1,2    ( ,    ).

              :   1,2,   16,    .   0,075  4,3 .   : 12 + 4,3 = 16,3 .

    : 16,3   16 .

:     .     16,3 ,      .           (    )         .   ,     -           tail-sitter.



 III.   

 11.  : ,  ,      





11.1.    Tail-Sitter

    tail-sitter (    )        ,                    .        :             ,        .

 ,    tail-sitter,    .     ,    ,                .  ,     ,       .  ,    ,     .





11.2. :  

    ,     ,   (  ),      .  tail-sitter         ,      ,        .

  .    :

    .    2535% ,     6075%.       15 .    ,      ,        .

  ().    1520% ,   6070%.      ,        .     1580 .     ,     tail-sitter   ,         .

 () .      80       ,       .                 .

    .           .   tail-sitter     0,35  0,55.    0,35     ,         .    0,55    ,     ,     .

 .  tail-sitter     ,     .  :

  (  )       ,          .     .   ;      ,       .

  ( )           .         34 /.

    ,     .          .





11.3.  :   

  tail-sitter    ,       :        ,            ,     ,    .

 .    :

 ( ).   ,        .       .         -        .

.      .   ,      .     tail-sitter.     0,4  0,6.    0,4           .

.     ,          - .     - .

 .        ,      ,      (  )    ,      .   ( NACA 0012, NACA 0015) ,        .   ( Clark Y,    )      ,        ,     .

  (winglets).       tail-sitter .       ,                    ,    .           58%    ,    .

   .   tail-sitter      4  8,   ,        .        :      ,         ,      .





11.4.  :   

  tail-sitter       .              .           ,   ,     .

 .       .  tail-sitter    :

 .    ,     (     ).     .           ,        .

 .            .        .      .          (   ).

V- .        .     ,     (   ).    V-          ,      .

 .        .         (    )          .

    .  tail-sitter    ,      (   ).   :

       (    ),                .

       ,    ,        . ,        .





11.5.  :  

 ,    ,       .

  .         (        ),   ,       .

   .          ,       ,          .            .

   .         ,        .    .          ,     .

   .        (        ),    ,     ,       .





11.6.   

˸  tail-sitter ( 812 ).  ,   ( 0,5),   NACA 0012,  ,      .     ,     ,        .         .

 - tail-sitter ( 2540 ).   ,   ( 0,45),  NACA 4412   ,     ,      (   ),    .        .

  tail-sitter (  80 ).   ,  67,  V-    V 100110 ,    ,     ,     .      .





  

 1.    tail-sitter    ,    ,    ?

. Tail-sitter     ,     .       ,      .        ,      ( ,  )    ,     .           .





 2.          tail-sitter?

.                 .        ,      ,           ,        ,     .





 3.    tail-sitter  ,       ?

.   ()       ,        .   tail-sitter         ,       .  ,              ,          .





 4.      tail-sitter  ?        .

.    (, NACA 0012, NACA 0015).       (        ),        .               () ,      .





 5.     V-          tail-sitter?

. :   (   ),   , . :     (  V-        ),        ,          .





 6.             tail-sitter?      ?

.        .    tail-sitter   0,4  0,6.    0,4     ,      ,       (     )    ,             .





 7. ,     (winglets)  tail-sitter ,     .

.        ,     .           ,   ,       ,         ,    .  winglets  tail-sitter  ,        58%    .





 8.        tail-sitter       lon   ?

.  :    ,  ()   ().  :       ()  2535%      6075%,   ,     .      (  1520%,   6070% ),      ,     ,    tail-sitter   ,         .





 9.           tail-sitter?

.     ()      ,            .      (    ),                ,      ,     .





 10.    ,   tail-sitter,  ,       .

.  :        ,             ;     ,       .               0,35  0,55.         (   0,35),          (   0,55).





 

 1.       

. Tail-sitter   ,    .       2,5 .    3,2 ,    ,   (  )  1,0 .     ,  4.      9,81 /?.     .

         .

.

             ,   ,  :        ,           .

,       ,           :     ,   ,                    .

         :      ,                  .        .

.        approximately          ( 360 ͷ).





 2.        

.   tail-sitter  0,42 ?.    2,8 .  ,     0,35 ,    0,18 .       0,9 .

                ( 0,35  0,55).

.

        ,     .           :     ,         ,       (  )        .

  :          ,          ,                  ? ( 0,251 ?).

  :      ,          ?.

  :                           ?.

     :     ,                 ( 0,456).

.   0,456.       ( 0,35  0,55),     .





 3.         

. Tail-sitter  18        .       3 ,      9 ,    ( )  3  ( 1,5  ).    3,0 ,      0,9    .        (     ).       ,                .     1,05 .      ( ).

      ,     ,    .

.

     ( ,     )   .

          :  ,         .

       .         .        ,    .           :      .            :       . :                     .

   :  ,       ,          (    )        ?.         ?.

   :  ,              ,            (     )          ( 1,43) ?.          ?.

  :  ,    ,     (    ), ,     .

  :    ,                        ?.

.        approximately 16,36 ?.        ,   :     ,    .            (  )               ,            .



 III.   

 12.  :  , ,     



      ,     tail-sitter   ,  .     ,         , tail-sitter            :   (    )    (      ).     ,         ,             /  .

 ,          ,  ,  ,  ,    .   tail-sitter   ,     ,       ,    .

        tail-sitter,   ,       ,    ,        .





12.1.   

   tail-sitter      :

 (  + ).     -   (   25 ). :     ,        (   ),   ,   ,  . :   ,    ;     .

   ()     .   tail-sitter   (  25150 ),       . :    ,       . :       -        ;   ;  ,     .

  (- + ).     tail-sitter ( 50 ).     ,  ,      . :     ,      ,       . : ,    ( +  + ),    -   .

        tail-sitter:       ,      ,     ,  ,        ,  .





12.2.    

   ,          .  tail-sitter     :         ,       ,    .

     tail-sitter  1,21,3              2030%.    1,2      :  ,          .     tail-sitter   1,41,8,           .

           .             ,            .            0,650,80,    0,500,65 (-      ).

             :      ,    .   tail-sitter    814,   ,       (2030), -        ,     .





12.3.     

 tail-sitter      .          ( ,  ),           ( ,  ).              .

  (fixed-pitch).       -.       :   ,               .  tail-sitter            . :       4055%    .

  (variable-pitch).              :    ,     .      tail-sitter. :       (7588%),     . :  ,     1525%,         .

  (contra-rotating).   ,    ,           .    tail-sitter:         ,            . :  ,          ,    3040%     .

   .  tail-sitter  -   .        (  ),           .         ,     .    tail-sitter:    69,  0,50,7,      1525 .




  .


   .

   ,     (https://www.litres.ru/book/aleksandr-vosmoy/proekt-fargus-3-bpla-tail-sitter-74516388/)  .

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