Все, конечно, слышали, что в современных конфликтах, дроны могут нести бомбовую нагрузку. Но и в мирной жизни на них тоже вешают бомбы. Где такое посмотреть? — В Китае на выставке беспилотных летательных и плавательных средств UAV Shenzhen 2021.
Китайская беспилотная коптерная авиация, как отрасль, ищет свое применение. Маленькие дроны — по сути игрушки, дорогие, полезные, все же их фронт работы — информационный.
Китайские компании-производители коптеров хотят больше денег, они хотят получать государственные заказы и в первую очередь военные. Отсюда и форм-фактор квадро- гекса- октокоптеры с грузоподъемностью от нескольких килограмм, до нескольких центнеров.
Но, как только увеличивается размер и масса полезной нагрузки, так сразу встает вопрос, — а что, собственно, с этим делать? И если у военных с целями все относительно понятно: бомбить и шпионить, то что же делать на гражданке? При том, что китайский воздушный кодекс куда как строже чем в России, США или Европе. Думали-думали и наконец придумали — тушить пожары!
Огонь по огню!
Однако противопожарная тема только "бомбами" не ограничилась.
Вот, по сути летающий порошковый огнетушитель. Клапан баллона открывается через дистанционное управление, на дроне имеется широкоугольная поворачивающаяся камера. Дрон полностью электрический запитывается от электрических батарей.
Однако есть и другая версия дрона коптера. Он с земли поднимает шланг, по которому подается вода. Идея производителя в том, что такой дрон может подняться на такую высоту, куда не достает пожарная лестница и подать струю воды для тушения через окно. Другое дело, шланг этот гораздо меньше диаметра обычной пожарной каланчи, а следовательно, поток воды не так велик. Но, как мера помощи людям, которые стоят в горящем помещении у раскрытого окна, может быть и полезен.
Коптеры коптерами, а дроном может быть и обычный вертолет.
Дроны-спасатели
Но не огнетушением единым. Так же была показана версия дрона для спасательных работ, в частности он может освещать определенное место поднимаясь над ним, при этом, к дрону с земли тянется тонкий провод. Светодиодные светильники могут достигать мощности киловатт и более.
Еще одна идея использовать квадрокоптеры, как мобильные громкоговорители.
Полицейские дроны
Вариантов техники для использования полиции довольно много, но большинство, имеют комбинированную планеро-коптерную схему, иногда с толкающим или тянущим винтом.
Дроны-метеорологи автоматического базирования
Это отдельная и довольно новая концепция, которая позволяет поднять эффективность лесоохраны, лучше отслеживать пожары, незаконную рубку лесов, лавинную и ледовую обстановку в удаленных малозаселенных регионах ну и, конечно же, погоду. Основное преимущество этих комплектов — оперативность.
Транспортные дроны
Как уже говорилось выше чисто транспортные дроны на этой выставке - это больше мечты о том, как могло бы быть, а не то, как это будет на самом деле. небо в Китае принадлежит военным и по-крупному оно никогда не будет принадлежать гражданским. Ниже мечты SF Express, на тему того, как они хотели бы доставлять посылки.
Сельхоздроны
Это не преувеличение. Современные дроны с грузоподъемностью от 20 кг претендуют на то, чтобы стать основной рабочей лошадкой в сельском хозяйстве. У сельхоздронов три основных задачи: мониторинг состояния посевов, опыление химикатами, посевы.
Плюсы
У сельхозкоптеров есть, как сильная так и слабая сторона. Сила их в том, что они кардинально выигрывают в ГСМ у традиционных тракторов. совершенно не оказывая деструктивного влияния на поверхность земли. Да трактором тоже можно обмерять поля, сеять и орошать, но стоимость ГСМ несоразмерна. Дроны, оснащенные полноценными автопилотами, могут совершать работу в полуавтоматическом режиме. Взлет и посадка осуществляются оператором, а движение по маршруту и выход на траекторию маршрута дрон делает на автомате. По мере работы аппарат дозаправляют семенами или химикатами, а также ему меняют батареи, но система автоматически запоминает предыдущую точку окончания работы, поэтому после дозаправки летательный аппарат сам возвращается на позицию старта.
Минусы
Главный минус — цена
Продолжительность работы чисто электрических моделей составляет от 30 до 60 минут от одной зарядки. Поэтому требуется иметь в запасе несколько комплектов батарей, которые оперативно заменяются прямо на поле. Цена батареи достигает 30% от стоимости самого коптера. И все это не одна тысяча долларов, что уже сопоставимо с покупкой подержанного трактора.
Автоматизация работы. Если мы внедряем автопилот, то система требует высокоточной спутниковой навигации GPS или Глонасс. А для этого требуется купить не только дрон, батареи к нему, но и подписку на спутниковый сигнал навигации, что несколько дорого для маленького хозяйства. Как вариант, для автономности от спутника (когда нет возможности получать сигнал ) можно создавать базовые станции навигационного сигнала. Они бывают разной мощности переносные и стационарные, но, как бы то ни было, это все требует вложений. В принципе можно отказаться от спутниковой навигации, что и делает большинство фермеров, но тогда нужно придумать, как точно управлять машиной и делать работу эффективно. Помочь могут VR очки и камера на борту ЛС. но в любом случае это уже не спутниковая точность.
Специализированный софт. Пока Россия не может назвать себя лидером в этой области, хотя подвижки уже есть, есть люди и компании, которые заинтересованы в данного рода технологиях. Но системы автоматического анализа визуальных требуют научных знаний, статистики учета и многолетних наблюдений. Ведь, если мы, к примеру, анализируем плотность посевов и объем хлорофила на поле, то с программной точки зрения нам нудно научиться правильно анализировать фото, а на качество снимка влияет облачность, время съемки, скорость ЛС, разрешение камеры. Т.е. для статистически верного учета нудно не только иметь биологические знания о том, как выглядит 1 тонна зеленой биомасса в ИК спектре, но программные средства коррекции изображения, чтобы оно давало статистически верные данные
Решение проблемы энергетики дронов
Наземное питание
Идея проста, если дрон выполняет узкоспециализированные задачи и ему требуется больше летать в высоту, а не в даль, то его подключают проводом к наземным источникам питания банально через провод. Тогда силовую установку коптера можно усилить настолько, чтобы он мог выполнять задачу по назначению, а также нести на себе массу своего кабеля. К числу таких задач относят: ретрансляция сигнала в районах стихийных бедствий и ЧС, пожаротушение водометным оборудованием, наблюдение за состоянием зданий и сооружений, видеомониторинг фиксированных областей пространства.
Идея показанных выше дронов в том, что, за счет отсутствия ограничений по времени, по мощности и по силе тока, на аппарат можно ставить более мощные моторы без наращивания дополнительной массы. И тогда ЛС получает запас мощности для работы более жестких погодных условиях, при сильном ветре и осадках.
Водородные топливные ячейки
Альпийский стриж создан для мониторинга состояний трубопроводов:
размах крыла: 498см
длинна фюзеляжа: 365см
Высота с выпущенными шасси: 100см
Топливная ячейка: Hercules ACFC-1700
Макс. взлетный вес: 35 кг.
Макс. скорость полета: 57,6км/ч
Продолжительность полета: 20 часов
Макс. дальность: 1152 км.
Практический потолок: 3000 м
Максимальная полезная нагрузка: 10 кг.
Боковой ветер до 10 м/с
Рабочие температуры: -10 — +45°С
Функции: Автоматический взлет и посадка, автоматическое движение по маршруту, автоматический вираж над точкой, автоматическое возвращение на аэродром.
Как видно из технических характеристик, обычные бензиновые моторы не могут дать такого преимущества без увеличения массы и размеров корпуса.
Другое изделие этого же производителя. В нем применено сразу 6 раздельных ячеек, которые питаются от одного источника водорода. Компания производила испытания этого дрона в тибетском нагорье. на высоте 5300 метров аппарат терял всего 24% от изначальной мощности, что считается очень хорошим результатом.
Гибридные коптеры
Тема логичная до нельзя и про них уже говорились выше. Самый разумный способ повысить мощность и срок работы коптера в воздухе - это вырабатывать электроэнергию прямо на борту во время полета, что, собственно и было реализовано.
Дроны для работы на воде и суше
Потребительский сектор
На самом деле были большие ожидания увидеть больше маленьких коптеров, но особых открытий на эту тему на выставке на было, всего пара-тройка компаний со своими игрушками.
На этом заканчиваю обзор. Если кому-то нужны прямые контакты производителей, пишите в директ, обязательно отвечу. www.knr.help