Дрон с новыми возможностями
В Казанском авиационном институте (Национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, КНИТУ-КАИ) создан БПЛА, способный совмещать режимы зависания и горизонтального полета, сообщил вуз на своем сайте.
Это дрон вертикального взлета и посадки. За распределение тяги при смене режимов полета в нем отвечает программно-аппаратной комплекс (ПАК). На устройство уже получен патент Федеральной службы по интеллектуальной собственности.
Российским инженерам удалось решить проблемы с высоким энергопотреблением и слабой устойчивостью к боковому ветру в режиме зависания, которые есть у конкурирующих разработок.
Решение сложной задачи
У известных БПЛА, в которых реализован переход из режима висения в горизонтальный полет, эта задача обычно решается посредством механического изменения ориентации подъемных двигателей, сказали исследователи. Запатентованные ранее модели имеют недостатки, к которым относятся невысокая надежность, низкая эффективность крейсерского полета, низкая устойчивость к боковому ветру в режиме зависания. Высокое энергопотребление таких устройств сильно ограничивает дальность полета.
Летательный аппарат, созданный в КАИ, содержит корпус с крылом и минимум четырьмя стационарно закрепленными подъемными электрическими двигателями. Управление пространственным положением и переключение режимов осуществляет ПАК.
Программно-аппаратный комплекс стабилизирует аппарат на основе данных датчиков и спутниковой навигации. Он регулирует частоту вращения каждого двигателя, последовательно перераспределяет между ними тягу и обеспечивает нужный наклон корпуса в процессе разгона, а также для обратного перехода в вертикальный режим.
Энергопотребление при горизонтальном полете достигается благодаря формированию аэродинамической подъемной силы крыла и отключения подъемных двигателей. Надежность усиливается за счет более простой конструкции и отсутствия механических приводов.
«Снижение массы и конструкционной сложности достигается тем, что подъемные двигатели закреплены стационарно, а управление направлением тяги осуществляется исключительно изменением частоты вращения двигателей, без применения механических приводов изменения ориентации моторов», — рассказал ведущий инженер Научно-исследовательской лаборатории «Специализированный центр компетенции «Технологии композитов» КНИТУ-КАИ Никита Семин.
Четкое разделение фаз полета, где системы работают по очереди — либо как мультикоптеры, либо как самолеты с отключенными коптерными моторами, — правильный подход, пояснил «Известиям» главный конструктор «Центра комплексных беспилотных решений» Дмитрий Кузякин. По его словам, попытки заставить две системы работать параллельно приводят к тому, что дроны «так и остаются в новостях».
Применение сочетания вертикального и горизонтального режимов
По словам представителей КАИ, их беспилотник можно использовать в сферах, где требуется переход между вертикальным и горизонтальным режимами полета — в авиационном мониторинге, картографии, поисково-спасательных операциях, логистике и др.
Эксперт рынка Национальной технической инициативы «Аэронет» Артем Богатырев привел «Известиям» пример такой работы дрона — осмотр протяженного маршрута (береговая линия, лесной массив или трасса трубопровода) и длительное наблюдение за объектом поиска после обнаружения.
«В военной сфере преимущество конструкции — в полной независимости от взлетно-посадочных полос или пускового оборудования. Такие аппараты способны работать с любой необорудованной площадки. Причем, в отличие от классических мультикоптеров, они менее уязвимы для средств поражения из-за высокой скорости крейсерского полета. Чем быстрее беспилотник, тем сложнее его перехватить или сбить», — добавил военный эксперт Юрий Лямин.
Поделиться
