Найти в Дзене
Leader-ID

Как открыть стартап на втором курсе и собрать собственный беспилотник тейлситтер

Студенты Томского политехнического университета разрабатывают беспилотник по технологии Tailsitter, который сможет летать и собирать данные в условиях северного климата. Этим летом они презентовали проект на «Архипелаге 2023» и уже грядущей зимой хотят запустить пилот в «Газпром нефти». О стартапе в вузе и начинке тейлситтера поговорили с лидером проекта Григорием Матлаховым. Бери от вуза все Студенты российских вузов могут участвовать в акселераторах, конкурсах и лабораториях и развивать бизнес уже с 20 лет. Команда проекта MiracleSky — студенты Инженерной школы информационных технологий ТПУ. Их путь в технологическом предпринимательстве начался с того, что они пошли на дополнительную специальность — «Элитное техническое образование в сфере предпринимательства». Вуз предлагает углубленные направления также по физике, математике и химии. На одном из направлений их позвали на экскурсию в бизнес-инкубатор ТПУ. Ребята стали ходить туда, общаться со студентами и экспертами, пробовать обору
Оглавление

Студенты Томского политехнического университета разрабатывают беспилотник по технологии Tailsitter, который сможет летать и собирать данные в условиях северного климата. Этим летом они презентовали проект на «Архипелаге 2023» и уже грядущей зимой хотят запустить пилот в «Газпром нефти». О стартапе в вузе и начинке тейлситтера поговорили с лидером проекта Григорием Матлаховым.

Бери от вуза все

Студенты российских вузов могут участвовать в акселераторах, конкурсах и лабораториях и развивать бизнес уже с 20 лет. Команда проекта MiracleSky — студенты Инженерной школы информационных технологий ТПУ. Их путь в технологическом предпринимательстве начался с того, что они пошли на дополнительную специальность — «Элитное техническое образование в сфере предпринимательства». Вуз предлагает углубленные направления также по физике, математике и химии.

Григорий Матлахов и Никита Якушев со второй версией прототипа тейлситтера
Григорий Матлахов и Никита Якушев со второй версией прототипа тейлситтера

На одном из направлений их позвали на экскурсию в бизнес-инкубатор ТПУ. Ребята стали ходить туда, общаться со студентами и экспертами, пробовать оборудование. А потом узнали о конкурсе «Кибердром 2022». В этой программе за девять месяцев участников обучают управлять дронами, разбираться в их устройстве и программировать.

Невозможно было не влюбиться в беспилотники и не захотеть создать что-то свое.

Одним из треков был предпринимательский проект. Ребята объединились в команду и подали проект создания беспилотника по технологии Tailsitter. Упаковали идею уже на второй волне федерального конкурса «Студенческий стартап» от ФСИ. Потом начались акселераторы других вузов.

Первый прототип тейлситтера с настроенной электроникой и протестированными моторами
Первый прототип тейлситтера с настроенной электроникой и протестированными моторами

Улучшить то, что уже есть

Можно не изобретать велосипед, а взять за основу существующий проект. Например, прототип MiracleSky — тейлситтер швейцарской компании Wingtra. Ребята решили двигаться в той же концепции и добавить новые функции.

Участники команды Алексей Лащенов и Егор Шергин изучают аналоги, рассчитывают и моделируют конструкции, чтобы сделать что-то более эффективное.

Тейлситтер — популярное решение среди авиамоделистов, которые собирают модели у себя в гараже. В промышленном масштабе это сложная задача, которой занимаются всего несколько стартапов в мире.

Тейлситтер vs другие VTOL

В России разрабатывают и другие беспилотники вертикального взлета и посадки (VTOL). Например, винтокрыл новосибирской компании ООО «Оптиплейн Аэродинамика» — гибрид коптера и самолета с четырьмя крыльями.

Трикоптер ближе к мультироторным дронам, чем к самолетам, поэтому летает не так долго и далеко, как тейлситтер. Он не меняет своего положения во время полета: взлетел, слегка наклонился — и полетел.

Тейлситтер переходит из вертикального положения в горизонтальное под углом 90 градусов.

Есть VTOL, где один мотор отвечает за горизонтальное передвижение (практически всегда это двигатель внутреннего сгорания) и четыре мотора работают на подъем. Но они и весят больше, и стоят дороже. В нашем блоге есть статья про конвертопланы компании «Клеверкоптер». У них гибридная установка с прямым приводом. Такие аппараты вертикально взлетают за счет электричества, потом запускается маршевый двигатель на бензине, который позволяет коптеру разогнаться. А когда беспилотник встает на крыло, у него отключаются электрические двигатели, работающие напрямую от маршевого бензинового двигателя.

Не все получается с первого раза

Инженеры подобрали конструкцию, в которой все максимально скомпоновано и нет лишних элементов, чтобы аппарат было проще собрать и подготовить к серийному производству.

Тейлситтер вертикально взлетает и садится, как квадрокоптер, а летает — как планер. Ему не нужна большая площадка и долгая сборка
Тейлситтер вертикально взлетает и садится, как квадрокоптер, а летает — как планер. Ему не нужна большая площадка и долгая сборка

В лаборатории бизнес-инкубатора студенты создали резчик для пенопласта, стенд для тестирования моторов и аэродинамики крыла. На 3D-принтере напечатали детали для крепления моторов и дополнительно зафиксировали их винтами.

Первая модель была слишком тяжелой и массивной для эффективного управления, а вторая не позволила разместить полезную нагрузку.

Вот как тестировали второй прототип:

В новом учебном году команда приступила к третьей версии тейлситтера. Промышленный образец соберут из композитных материалов с дорогими широкоугольными камерами, мощными моторами и электроникой.

Композиты усилят и одновременно облегчат корпус и крылья, что позволит увеличить массу полезной нагрузки.

Чтобы осуществить задумку, ребята участвовали в Акселераторе НТИ, Акселератор ТУСУРа «Стартап-полигон», «Физтех.Аэро» МФТИ, Томсхаб томской компании «Рубис», акселератор «Кибердром». А прямо сейчас проходят акселератор проектов в области разведки и добычи INDUSTRIX «Газпрома».

Программы «Умник», «Студенческий стартап» и «Стартап-полигон» принесли команде 1,65 миллионов рублей.

Юные инженеры ищут информацию в интернете и закупают материалы с запасом. Был случай, когда им еще не хватало опыта подключения тока, в беспилотнике сгорела электроника. Пришлось учиться контролировать и страховаться.

На «Архипелаге 2023» команда познакомилась с компаниями, которые продают композиты и электронику, а моторами и аккумуляторами занимаются команды из их вуза.

Собранный корпус второй версии прототипа с протестированными моторами
Собранный корпус второй версии прототипа с протестированными моторами

В 2024 году команда собирается собрать новую улучшенную версию самолета:

  • Время полета — до 1,5 ч
  • Скорость полета — 65–120 км/ч
  • Дальность полета — 100–120 км
  • Грузоподъемность — до 1,5 кг
  • Диапазон температур — от –45 до +45 °С
  • Скорость ветра — до 12 м/с
Новый вариант самолета с улучшенными характеристиками
Новый вариант самолета с улучшенными характеристиками

Тейлситтер сможет работать в сильный мороз

Тейлситтер можно применять для аэросъемки технологических объектов протяженностью до 150 километров: трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов, строительных площадок, полей, месторождений полезных ископаемых. То есть в любой сфере, где нужны качественные снимки, данные об утечках, износе оборудования и особенностях рельефа. Часто такие объекты находятся в местах с трудным доступом и логистикой, поэтому там особенно нужны БПЛА.

MiracleSky сможет работать на предприятиях в северных регионах.

Обычный беспилотник при сильном минусе сломается и упадет. А у тейлситтера MiracleSky будет система терморегуляции для поддержания оптимальных условий работы электроники. Инженеры вплетают в корпус дополнительные нити обогрева и используют морозостойкие покрытия. На технологию системы терморегуляции команда планирует получить патент.

На MiracleSky можно поставить любую полезную нагрузку

Можно буквально за 2–3 минуты поменять модуль и установить фотокамеру, тепловизор или лидар, чтобы получать другой тип данных. Это выгодно, ведь компаниям не придется покупать три разных беспилотника и долго обучать специалистов.

Дрон с массой вариаций полезной нагрузки — это эталон будущих беспилотников.

Камеры будут подключаться к летному контроллеру, который будет все вычислять, подавать сигнал на этот лидар или камеру и анализировать данные. Информация будет записываться на карту памяти и переноситься на компьютер.

Презентация второй версии прототипа
Презентация второй версии прототипа

Ждем пилота и первых заказов

Компания ООО «Газпром трансгаз Томск» дала техническое задание с описанием характеристик беспилотника и задач, которые он должен выполнять. Она может стать первым заказчиком MiracleSky.

«Газпром нефть» по итогу Акселератора INDUSTRIX готова оплатить все выполненные работы и заключить контракт на будущее в рамках пилотного проекта.

Дальше команда будет предлагать разработку лесному и сельскому хозяйству. В Томске большие площади с низкой плотностью населения, много лесов и полей, поэтому мониторинг с беспилотников востребован. Также проект может быть востребован для геодезии и картографии в строительстве.