USD 73.01 | EUR 85.68

День Молодежи: Изобретатель беспилотников

370 |

Незнакомое устройство низко летит в густом лесу, легко лавируя между деревьями. Видео, снятое им, позволяет подробно рассмотреть каждый ствол, каждый метр.

День Молодежи:  Изобретатель беспилотников
 Вот оно налетает на экспериментатора… и ничего страшного, тестирование продолжается. Да, это дрон, но очень необычный: винты находятся внутри «клетки» из трех соединенных колец. Изобрел его студент IV курса Уфимского государственного авиационного технического университета Рафаэль Кильметов.

- Над этим устройством я работаю с I курса, а в этом году буду защищать диплом по теме «Система мониторинга труднодоступных объектов на базе коакскоптера», - рассказывает он. - Коакскоптер - это название нашего беспилотного летательного аппарата. Разработка ведется под руководством профессора кафедры информационно-измерительной техники УГАТУ Владимира Фетисова.

Еще в седьмом классе Рафаэль отремонтировал старый радиоприемник, перепаяв материнскую плату, и продемонстрировал его на классном часе - так и познакомился с миром электроники. Увлечение семейное: в этой области работают и отец, и старший брат. Потом начал изучать всевозможные электрические схемы и представлять их на выставках и школьных научно-практических конференциях.

Представлял свои модели на конкурсах Heli Russia и WorldSkills, где и увидел квадрокоптер - и в 11 классе собрал первый собственный беспилотник.

- Первым делом мы с Владимиром Станиславовичем задали себе вопрос: что еще нового можно привнести в конструкцию квадрокоптеров, в чем их уязвимость? - продолжает изобретатель. - И поняли: один из главных недостатков дронов в том, что они опасны. Четыре и более винтов, которые ничем не защищены, при столкновении с любым живым существом могут нанести серьезные увечья.

maxresdefault.jpg

Но если просто заключить винты в каркас, это серьезно утяжелит коптер и уменьшит его мощность. Ясно, что нужно действовать по-другому, и мы решили заключить винты в канал из прочных колец, соединенных карбоновыми перекладинами. Но это не все. На II курсе я стал победителем грантового конкурса «УМНИК». Полмиллиона рублей, выделенные на развитие проекта, позволили закупить оборудование, различные материалы и компоненты, а также испытать порядка десяти различных конструкций нового беспилотника и выбрать лучшую. На данный момент полностью готовы два аппарата с разными предназначениями.

original.jpg

За основу мы брали конструкции и принципы работы вертолетов. Так, самыми быстрыми и эффективными признаны вертолеты с одним большим пропеллером. Однако, если винт один, при вращении действует реактивный момент: сам вертолет начинает вращаться в противоположную сторону. Вернее, действовал бы, если бы на хвостовой балке не имелся еще один винт, компенсирующий это. Вертолеты ОКБ им. Н.И. Камова имеют два пропеллера, расположенных друг над другом и вращающихся в противоположные стороны, поэтому они более компактны, и у них реактивные моменты двух винтов компенсируют друг друга. Этот принцип мы и использовали: наш коптер тоже состоит из двух соосных винтов, огражденных кольцевым каналом.
1.jpg

2.jpg
Ограждающие кольца состоят из углепластика, поэтому конструкция получилась очень легкой - около 600 граммов. Диаметр устройства - 25 сантиметров, а время полета - от 20 до 30 минут - вчетверо больше, чем у обычных квадрокоптеров: конструкция позволяет использовать винты размером почти с само устройство, тогда как у обычного БПЛА того же диаметра они намного меньше.

Энергоэффективность аппарата повышают и три отклоняемые лопатки особой усложненной формы. Мы уже получили патент на наше изобретение. На основе базовой схемы создана целая линейка коакскоптеров.

Наш дрон в основном предназначен для полетов в закрытых помещениях - ангарах, заброшенных зданиях. На открытых пространствах использовать его нецелесообразно: может унести ветер, зато в помещении управлять им легче, чем обычным: инерция гораздо меньше, и он легко выполняет любые команды. Сейчас мы создаем программу автоматического управления.
240984_01_329_240984_deicing_drone_1.jpg

Применять устройство можно будет, например, для осмотра коммуникаций в метро на предмет повреждений и перегрева проводов или осмотра разрушенных, загазованных помещений и вообще для любых инспекций труднодоступных и опасных объектов в условиях сильнопересеченного пространства. В лесу он может пригодиться в качестве дрона-разведчика: обычные квадрокоптеры могут летать только над лесом.

Сегодня БПЛА - чрезвычайно перспективное направление. Ими увлекаются многие школьники и студенты, и это не дань моде, а требование времени: сфера их применения широка и будет расти. Не случайно с сентября в УГАТУ открывается новая образовательная программа со специализацией «Системы управления беспилотными летательными аппаратами».

photo_2020-05-05_17-34-06.jpg

В России дроны уже применяются для осмотра трубопроводов, электросетей и вообще труднодоступных мест (а чтобы охватить очень большие расстояния, используются беспилотные самолеты). Наряду со спутниками их задействуют в геосъемке местности - и при определенных условиях (например, когда спутнику закрывают обзор облака) они оказываются лучше. Компаниями всего мира разрабатываются дроны - доставщики грузов, во многих странах работают над БПЛА-аэротакси, которые смогут перевозить людей в городе, и уже ясно, что это только вопрос времени.

Екатерина КЛИМОВИЧ.





Возврат к списку