Производство и продажа вибролета

05.10.2015
1207
Тип предложенияИнвестиционный проект
Сумма инвестиций 500000 USD
Годовая доходность50 %
Срок окупаемости1 год
Срок проекта2 года
Возврат инвестиций600 %
Cтоимость проекта600000 USD
Доля инвестора50 %
Права инвестораДоля от продаж %
Регион Россия, Ульяновская область, Ульяновск
СфераДругое, Услуги, сервис
Геннадий Галимов
Написать инициатору
Печать

Описание бизнес идеи


Предлагается доработка технологии и наладка производства изобретенного нами вибролета со значительными преимуществами перед вертолетом: дешевле, экономичнее, маневреннее, бесшумный, может садиться поблизости деревьев, домов и т.д. На вибролете устанавливается бензиновый двигатель, т.е. не требуется авиационное топливо. Эксплуатация вибролета в несколько раз дешевле, чем вертолета.

Полное описание инвестиционного проекта


Форма описания заявки

(форма для оформления заявок научных идей, проектов)

Предмет научной идеи (проекта)

Предложения заявителя, изложенные в данной части, должны быть полными и достаточными для проведения научно-технической экспертизы проекта

Наименование научной идеи (проекта)

Проведение исследований по оптимизации параметров, разработка и изготовление опытного образца 4-хместного вибролета

Заявитель

Общество с ограниченной ответственностью «Шпинель»

Цель

Целью проекта является создать действующий опытный образец 4-хместного вибролета с преимуществами перед вертолетом

Актуальность проблемы, предлагаемой к решению в рамках проекта

(формулируется проблема, на решение которой нацелен проект).

В настоящее время вертолет может достигнуть взлетной массы равной лишь 4,5 кг на 1 л.с. мощности двигателя из-за маленького КПД (6 %, а КПД предлагаемого вибролета составит около 25 %). Кроме того, он является весьма опасным видом транспорта и не может приземлиться вблизи домов, деревьев и других предметов за счет наличия винтов. Новизна проекта заключается в том, что предложено в вибролете в качестве движителя использовать множество куполов, движущихся колебательно вверх-вниз с заданными параметрами с помощью гидропривода. При этом возникает подъемная сила тяги шесть раз больше чем у вертолета. Это приводит к значительному увеличению взлетной массы летательного аппарата на единицу мощности двигателя. Кроме того, благодаря отсутствию внешних вращающихся частей, а именно, винтов, вибролет сможет безопасно приземляться (и взлетать) на не строго горизонтальной площадке, вблизи домов, деревьев и других предметов. В несколько раз уменьшится расход топлива. Двигатель может использоваться дизельный или бензиновый, которые имеются на рынке. Это позволит отказаться от дорогостоящего авиационного топлива

Описание задач, предлагаемых к решению в рамках проекта

(раскрывается содержание научно-технических или прикладных задач).

- разработать и изготовить действующую лабораторную модель вибролета и отработать на ней технические параметры, необходимые для разработки опытного образца;

- разработать и изготовить виброкрыло с суммарной рабочей площадью куполов 25 кв.м;

- разработать и изготовить гидравлический комплекс, обеспечивающий колебательные движения виброкрыла вверх-вниз с заданными параметрами;

- разработать и изготовить кабину 4-хместного вибролета;

- разработать и изготовить шасси 4-хместного вибролета;

-разработать и изготовить рулевое устройство 4-хместного вибролета ;

- изготовить опытный образец 4-хместного вибролета и отработать на нем технические параметры;

- провести летные испытания 4-хместного вибролета;

- доработать вибролет после летных испытаний;

- сертифицировать опытный образец вибролета.

Оценка важности решаемых в проекте задач и обоснование повышения уровня боеготовности Вооруженных сил, государственных служб и экономики страны до 2030 года за счет реализации результатов проекта  (Описывается роль и место результатов проекта в системе обеспечения безопасности государства, боеготовности Вооруженных сил, дается оценка значимости результатов выполнения проекта для создания новых классов вооружения, средств обеспечения боевых действий, продукции специального и двойного назначения. Научный анализ, прогнозы технологического развития).

Выполненный проект получит дальнейшее развитие в создании многотоннажных вибролетов, в том числе, для грузоперевозок. Для этого будет достаточно опираться на результаты исследований, полученные в ходе разработки этого проекта, с использованием полученной формулы взаимосвязи основных параметров вибролета. В частности, могут быть созданы вибролеты военного назначения грузоподъемностью сотни тонн для доставки десанта, тяжелой военной техники или вызволения из окружения войск, находящихся в труднодоступных болотистых, лесистых, горных районах, куда не сможет добраться другой вид транспорта. Незаменимым видом транспорта могут стать они во время затоплений, лесных пожаров и других стихийных бедствий. Эксплуатация вибролетов будет обходиться в несколько раз дешевле чем другой авиационный транспорт за счет большего КПД и возможности использования дизтоплива или автомобильного бензина и относительной маленькой их цены . Во время боевых действий живучесть вибролета может обеспечивать броня из пластинок карбида вольфрама с алюминием или других композиционных материалов. Вибролеты могут также рентабельно эксплуатироваться в гражданской сфере: перевозка грузов и пассажиров из труднодоступных районов, в геологоразведке, в поиске косяков рыб в водоемах, доставка грузов на Крайнем Севере и т.д.

Конкурентный анализ

Существующие отечественные и зарубежные идеи для решения проблемы. Современное состояние исследований по данному направлению   

Наиболее близкое к предлагаемому изобретению имеется решение американского изобретателя Питса в 1911 г. [https://www.youtube.com/watch?v=IkLKNTSHhwU]. Как видно на видеоролике изобретение представляет собой один большой купол, которому сообщает колебательное движение вверх-вниз массивный двигатель. Судя потому, что вибролет не отрывается от земли, мощности двигателя не достаточно для взлета. Основным недостатком этого вибролета является то, что использован только один купол, который при колебании создает колебание всего устройства.

             В настоящее время из-за пробок на дорогах все более широкое применение находят легкие вертолеты. Наибольшим спросом пользуется 4-х местный американский вертолет Robinson R-44. В таблице приведены сравнительные характеристики этого вертолета, автомобиля джип гранд Чароки и вибролета:

Наименование транспортно средства

Общий КПД, %

Наименование и стоимость топлива, руб./л

Расход топлива на 100 км, л

Крейсерская скорость, км/ч

Цена транспортного средства, руб

Стоимость эксплуатации, на 100 км, руб.

Время передвижения вне города на 100 км, ч

Время передвижения по городу на 100 км, ч

Количество сэкономленных минут по сравнению с автомобилем по городу на 100 км, мин /Стоимость сэкономленной минуты, руб.

Вертолет R-44

6

107

29

200

29 000 000

27 000

0,5

0,5

90/300

Джип

40

35

10

100

3 000 000

1000

1

2

нет

Вибролет

35

35

10

200

3 000 000

1500

0,5

0,5

90/17

Как видно из таблицы вибролет по затратам на эксплуатацию приближается к джипу, экономия времени при передвижении такая же как у вертолета.

Проведенные к настоящему времени и планируемые научные исследования в данной области, организуемые в стране и за рубежом. Краткое изложение основных полученных результатов. Трудности, с которыми столкнулись разработчики при решении проблемы или аналогичной задачи, возможные пути их решения.

У нас в стране и за рубежом научные исследования в данной области не проводились и не проводятся.

Предлагаемое решение проблемы

Новизна идей и технических решений. Раскрытие сущности используемых инноваций, изобретений, и других решений, лежащих в основе проекта (предлагаемая идея должна быть новой, впервые сформулированной, должны быть отражены научные исследования, в результате которых она возникла):

Новизна проекта заключается в том, что предложено в вибролете в качестве движителя использовать множество куполов, движущихся колебательно вверх-вниз с заданными параметрами. При движении купола вверх он испытывает меньшее сопротивление, чем при движении вниз. Возникает разница давления над куполом и под куполом. В результате этого появляется подъемная сила тяги, которую возможно использовать для создания вибролета, осуществляющего полет за счет колебаний купола. Один купол нецелесообразно использовать из-за возникновения колебаний всей конструкции, как это произошло у американского изобретателя Питса в 1911 г. С тех пор эта идея была надолго забыта. Нами предложено использовать вместо одного большого купола множество куполов меньшего размера, колеблющихся в сдвинутых по фазе в периоде колебаний. Это дает эффект устранения колебаний всего устройства, а именно, вибролета.

Описание существующих принципов и технологий, которые лежат в основе проекта.

            Приведем выражение для силы вибрационной тяги, возникающей при условии, что коэффициенты лобового сопротивления махов вверх и вниз отличаются. Виброкрыло представляет собой поверхность с прилегающими друг к другу куполами с проемами между ними вибрирующую в воздушной среде ортогонально своей поверхности, по гармоническому закону x=A sin ωt. Сила лобового сопротивления, как известно, есть

Fлоб= (1/2) С ρ S V2. Где С – безразмерный коэффициент лобового сопротивления, р – плотность вязкой среды, S – эффективная площадь поперечного сечения тела, т.е., в нашем случае, площадь виброкрыла, V – скорость смещения виброкрыла в вязкой среде. Подставляя в это выражение значение скорости V = ω A cos ω t и усредняя на полупериоде, в течение которого виброкрыло смещается либо вверх, либо вниз получаем

Fлоб = (1/4) С ρ S ω2 A2 = C ρ S π2 f2 A2,

Где f = ω/2 π – частота вибрации. Если Свверх и Свниз отличаются, получаем выражение

Fвибр = ∆ Fлоб = ∆С ρ S π2 f2 A2,

Где ∆C = Свниз – Свверх.

            Коэффициент лобового сопротивления С определяют эмпирически. Он зависит от числа Рейнольдса. Возьмем известную зависимость для сферы. При плотности воздуха ρ = 1,3 кг/м3 и его динамической вязкости 1,82*10-5 Па*с число Рейнольдса составляет приблизительно 103. При этом, для случая сферы С приблизительно равен 0,4. При прочих равных условиях лобовое сопротивление плоской тонкой пластины больше лобового сопротивления сферы примерно в десять раз [3], т.е. С = 4. В нашем случае для полусферы со стороны сферической выпуклости, вероятно, С = 0,4, а со стороны сферической вогнутости должно было бы быть С = 40, т.е., в десять раз больше плоской тонкой пластины. Однако, надо учесть, что часть воздуха увлекается пространством в углублении полусферы. За счет частичного заполнения сферического углубления воздухом как бы происходит приближение к плоскости. В результате этого уменьшается коэффициент лобового сопротивления  и он меньше чем С = 40. Расчеты из экспериментальных данных показали, что он равен Свниз – Сверх равен 4,23.

            Вычислим частоту f для случая, когда взлетная масса вибролета равна 1225 кг, эффективная площадь виброкрыла 25,12 м2  при r=0,5 16-ти куполах и А = 1 м.

 f2 = Fвибр /∆С ρ S π2 A2, отсюда f = 3 Гц

            Амплитуда равна 1 м. Для эффективного действия вибрации виброкрыла полусферу необходимо брать с радиусом окружности основания также 0,5 м.

Существующие в настоящее время аргументы против решения поставленной проблемы предложенным способом, а также известные и возможные альтернативные варианты ее решений.

В настоящее время аргументов против решения поставленной проблемы предложенным способом нет. Известных и возможных альтернативных вариантов ее решений по нашим сведениям нет.

Существующие препятствия организационного и юридического плана на пути решения проблемы предлагаемым способом, например сведения о выполнении проекта или аналогичных работ в рамках федеральных (ведомственных или иных) программ, по заказам иных Заказчиков (ФОИВ), международные патенты, принятые в данной области методики и правила и т.д.

Организационных и юридических препятствий на пути решения предлагаемым способом нет.

Научно-технический задел, имеющийся у заявителя и обеспечивающий решение поставленной проблемы

Нами проведены исследования по определению удельной тяговой силы на лабораторной стендовой установке. Стендовая установка представляет собой подвешенный горизонтально оси купол диаметром 150 мм и высотой 50 мм, которому с помощью электродвигателя и кривошипно-шатунного механизма сообщают колебание амплитудой 50 мм и частотой 50 Гц. При этом была достигнута тяговая сила величиной 600 г при колебании одного купола, а при колебании 2-х куполов – около 1200 г. Установлено, что это подчиняется формуле

Fлоб = (1/4) С ρ S ω2 A2 = C ρ S π2 f2 A2,

Где f = ω/2 π – частота вибрации. Если лобовые сопротивления Свверх и Свниз отличаются, получаем выражение

Fвибр = ∆ Fлоб = ∆С ρ S π2 f2 A2,

Где ∆C = Свниз – Сверх. Сверх пренебрежимо мало.

При экстраполяции результатов лабораторных исследований на 4-хместный вибролет взлетной массой 1225 кг требуется на него 16 куполов диаметром 1000 мм и высотой 500 мм.

Кооперация, необходимая для решения проблемы (обосновывается возможная кооперация, необходимая для реализации научной идеи, проекта)

Кооперация для решения проблемы нецелесообразна, так как компаний специализирующихся в области вибролетостроения по предлагаемой теме в России нет.

Научно-техническая часть проекта

Описание ожидаемого научно-технического результата проекта (формулируются создаваемые в рамках проекта образцы, демонстраторы. Дается описание ожидаемых характеристик создаваемых образцов, новых видов или качественного изменения продукции, появляющихся в результате реализации проекта. Дается оценка возможности достижения качественно новых (прорывных) результатов в сферах: военно-технической; технологической; социально-экономической).

Будут найдены оптимальные значения частоты и амплитуды колебаний куполов и других технических характеристик вибролета с использованием выведенной нами формулы Fвибр = ∆ Fлоб = ∆С ρ S π2 f2 A2. Разрабатываемый 4-хместный вибролет, как ожидается, будет развивать скорость не меньше чем вертолет аналогичного класса. Прорывным результатом вибролета явится возможность его благодаря отсутствию внешних вращающихся частей приземления и взлета на площадках не приспособленных для вертолета. Будут разработаны оптимальные параметры кабины, шасси и рулевого устройства. Демонстрационными продуктами разработок будут действующая модель вибролета и опытный образец 4-хместного вибролета.

Назначение или область использования результата реализации проекта.

На основании результатов выполнения проекта будет разработано и выдано техническое задание на изготовление пилотного образца 4-хместного вибролета для организации мелкосерийного производства. В дальнейшем будет организовано мелкосерийное производство.

Основные преимущества создаваемых образцов по сравнению с лучшими российскими и зарубежными аналогами (подтверждаются сравнением числовых параметров по ключевым показателям, характеризующим свойства сравниваемых образцов, рекомендуется представлять данные в табличной форме. При отсутствии аналогов дается сравнение с альтернативными решениями проблемы)

В настоящее время вертолет может достигнуть взлетной массы равной лишь 4,5 кг на 1 л.с. мощности двигателя из-за маленького КПД. Кроме того, он является весьма опасным видом транспорта и не может приземлиться вблизи домов, деревьев и других предметов за счет наличия винтов. Новизна проекта заключается в том, что предложено в вибролете в качестве движителя использовать множество куполов, движущихся колебательно вверх-вниз с заданными параметрами. При этом возникает подъемная сила тяги вдвое больше чем у вертолета. Это приводит к удвоению взлетной массы летательного аппарата на единицу мощности двигателя. Кроме того, благодаря отсутствию внешних вращающихся частей, а именно, винтов, вибролет сможет безопасно приземляться (и взлетать) на не строго горизонтальной площадке, вблизи домов, деревьев и других предметов. Вдвое уменьшится расход топлива. Двигатель может использоваться дизельный или бензиновый, который имеется на рынке. Это позволит отказаться от дорогостоящего авиационного топлива.

Обоснование выбора технических решений (принципов, подходов), заявленных параметров, технических характеристик создаваемых образцов/технологий, обеспечивающих преимущества перед аналогами или альтернативными решениями:

Постановка проблемы: в настоящее время вертолет может достигнуть взлетной массы равной лишь 4,5 кг на 1 л.с. мощности двигателя из-за маленького КПД. Кроме того, он является весьма опасным видом транспорта и не может приземлиться вблизи домов, деревьев и других предметов за счет наличия винтов. Новизна проекта заключается в том, что предложено в вибролете в качестве движителя использовать множество куполов, движущихся колебательно вверх-вниз с заданными параметрами. При этом возникает подъемная сила тяги в шесть раз больше чем у вертолета. Это приводит к значительному увеличению взлетной массы летательного аппарата на единицу мощности двигателя. Кроме того, благодаря отсутствию внешних вращающихся частей, а именно, винтов, вибролет сможет безопасно приземляться (и взлетать) на не строго горизонтальной площадке, вблизи домов, деревьев и других предметов. Вдвое уменьшится расход топлива. Двигатель может использоваться дизельный или бензиновый, которые имеются на рынке. Это позволит отказаться от дорогостоящего авиационного топлива.

Предлагаемые пути решения: предлагается разработать и изготовить виброкрыло состоящее из 16 куполов в виде сегментов сферы из стеклопластика толщиной 0,5 мм, диаметром 1000 мм и высотой 500 мм. Необходимо разработать и изготовить гидравлический комплекс, создающий колебательные движения куполов вверх-вниз с заданными параметрами. Требуется установить дизельный двигатель мощностью 100 л.с. 

Ожидаемые результаты реализации проекта с указанием прогнозируемых характеристик создаваемого продукта.

Успешная реализация проекта позволит осуществить: прорыв в производстве и эксплуатации летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. В частности, будет достигнуто 3-хкратное снижение расхода топлива, станут возможны безопасные посадка и взлет вблизи домов, деревьев и других предметов. В Вооруженных силах вибролет может более успешно, чем вертолет использоваться как средство доставки и возврата десанта и для ведения разведки.  Благодаря низкой стоимости эксплуатации вибролет будет доступен для перелетов в крупных городах при автомобильных пробках. 4-хместный вибролет будет в 9-10 раз дешевле 4-хместного вертолета

При подписании заявки заявитель подтверждает, что ознакомлен с финансово-экономическими и правовыми требованиями Фонда перспективных исследований
и обязуется соблюдать данные требования при реализации проекта, а также гарантирует соблюдение указанных требований соисполнителями.

Дата    24.09.2015                                Генеральный директор Галимов Г.Г.             _____________(подпись)  

                                                                                                                                                    М.П.          

Примечание


Опытный образец вибролета будет продемонстрирован по центральному телевидению

Залог, гарантии возврата инвестиций


Залога нет

Поставщики сырья, сбыт продукции


Предприятие "Гидропривод", г. С.Петербург - поставщики гидросистемы. Сбыт продукции на вертолетном рынке.

Города


Аудиторам не предоставляли

Дополнительная информация


Стадия проектаНачальная стадия
Цель инвестицийРасширение бизнеса
Рабочие места15
Тип инвестораКомпания
Форма инвестицийДолевое участие
РискиНизкие

Решение социальных задач


Продажа вибролетов решит проблему пробок на дорогах крупных городов

Решение экологических задач


Вибролеты будут практически бесшумно летать, будет меньше вредных выбросов за счет меньшей мощности двигателя

Доля сокращения выбросов вредных веществ


50

Сокращение энергетических затрат


60

Команда, компетенция и опыт


Инициатор и изобретатель канд.техн.наук Галимов Г.Г., Старший научный сотрудник Иванов И.П., конструктор Евдокимов А.Н. и др. готовы доработать устройство и изготовить опытный образец 2-х или 4-х местного вибролета

Инициатор проекта, контакты


Генеральный директор ООО "Шпинель" основной изобретатель, решения могу принимать любые, касающиеся вибролета
Печать

Напишите инициатору проекта на email: Геннадий Галимов

Инициатор проекта:

Комментарии

- Оставьте комментарий первым