Продолжаем погружаться в мир отечественных беспилотников. «Оптиплейн Аэродинамика» из Новосибирска выпускает винтокрылы. Подобных машин мы еще не встречали, и это неудивительно: по словам гендиректора компании Андрея Тимофеева, этот аппарат — первый винтокрыл в России.
Почему винтокрыл
Винтокрыл взлетает и садится вертикально, как мультикоптер, у которого три и более несущих винта. При этом у винтокрыла есть крылья, как у самолета. С ними он летает по горизонтали и может преодолевать расстояния больше, чем коптер.
Забрав лучшее у двух аппаратов, он нивелировал и их минусы: не самую успешную аэродинамику квадрокоптера в горизонтальном полете и сложность управления самолетом.
Винтокрыл — гибрид коптера и самолета, который находится где-то в середине по времени и дальности полета
Есть аппарат проще — квадплэйн. Это планер с двумя перекладинами на крыльях, а на концах этих перекладин моторы. Но из-за проблемы с парусностью, торможением и разгоном в «Оптиплейн Аэродинамика» отошли от этой схемы в пользу трикоптера с запатентованными нюансами: под какими углами крылья, как расположены моторы, как меняется вектор тяги.
Винтокрыл «Оптиплейн Аэродинамики» — первый в своем роде. Это запатентованная разработка
Винтокрыл — это не конвертоплан
У конвертоплана есть режим конвертации: в полете его винты становятся параллельно земле. А у винтокрыла сразу стоят под определенным углом и в полете свое положение не меняют.
От модели конвертоплана по мотивам американского Osprey инженеры «Оптиплейн Аэродинамики» отказались из-за сложной механики и недостаточной отказоустойчивости. В случае частичного выхода из строя он не сможет работать. Винтокрыл получился надежнее.
Характеристики винтокрыла Optiplane S2
Аэродинамика малых скоростей, на которых летают винтокрылы, плохо изучена — поэтому нужно было строить сложные модели, чтобы рассчитать аэродинамические характеристики дрона.
Винтокрыл Optiplane S2 может подниматься на высоту до трех километров, но обычно он работает на высоте 100–150 метров
От одной зарядки он способен лететь 60 минут — если погодные условия хорошие. Если же просто заставить висеть на месте — хватит на полчаса. Перевозят его в разобранном виде в кейсе. Чтобы собрать, к корпусу присоединяют передние и задние крылья, а также полезную нагрузку.
Следующая версия еще лучше
Выглядит почти так же, но изменится расположение крыльев, винтомоторной группы и аккумуляторных батарей. А еще он станет чуть больше.
Обновленный винтокрыл сможет летать в полтора раза дальше — до 70 км. И разряжаться медленнее. И при этом за счет оптимизации технологии производства, материалов и сроков сборки себестоимость снизится на 200–300 тысяч рублей.
Новая модель будет одним из самых дальних eVTOL-дронов в своем классе — а пока проходит летные испытания
Где используют винтокрылы сейчас
В основном их берут на задачи, где нужно и летать, и кружить с замедлением, например для съемок ЛЭП: быстро перемещаться между опор, замедляться и приближаться для детальной съемки. Пример можно посмотреть на видео:
Винтокрылы Optiplane S2 выполняют задачи на крупнейшем месторождении коксующегося угля «Эльгауголь» в Якутии с площадью разреза около 8 км2
В таком рельефе запускать самолеты сложно и дорого, а коптеры пришлось бы запускать десятки раз с разных сторон, что в принципе невозможно в этом месте.
Гораздо реалистичнее и выгоднее взять в аренду винтокрыл с умным ПО для автоматического подсчета объемов выработки. Бригада компании всего один раз выезжала на разрез, чтобы проложить маршруты и обучить маркшейдеров.
Ключевая отрасль для винтокрыла — маркшейдерия, добыча и геодезия
Аппараты используют на карьерах Кузбасса и Якутии. Также их используют для мониторинга трубопроводов, нефтепроводов и линий электропередач. Есть задачи по определению границ участков, маркшейдерии, картографии, магнитометрии и поиску полезных ископаемых. Сейчас компания двигается также в сегмент ЖКХ и строительства.
На видео можно посмотреть, как винтокрыл примняют в разных сферах:
С автопилотом просто и безопасно
Винтокрыл летает в автономном режиме, поэтому для его запуска и посадки не нужны сложные навыки. Специалисты «Оптиплейн Аэродинамики» обучают клиента только собирать дрон и создавать полетное задание. А дальше все делает автопилот.
Полетное задание сохраняется на лицензированном софте, специально разработанном для винтокрыла. Камера или лидар записывают данные на флеш-карту, установленную на борту.
Российские дроны все еще не российские
Комплектующие для беспилотника Optiplane S2 частично заказывают в России и Беларуси, но большую часть по-прежнему производит Китай: воздушные винты, моторы, автопилот, а также полезную нагрузку.
Скоро в компании будут тестировать моторы и полезную нагрузку российских производителей
Возможно, в России уже производят все нужные запчасти, но из-за слабого маркетинга мало кто об этом знает. В год, посвященный БПЛА, «Оптиплейн Аэродинамика» планирует выстроить индустриальную кооперацию для полного перехода на российское производство. Но с полезной нагрузкой сложнее — в России практически не производят полетные контроллеры или GNSS-приемники.
По мнению Андрея Тимофеева, беспилотники, собранные на 99% из отечественных комплектующих, включая сырье и детали, можно ждать в течение пяти лет.