В эпоху стремительного развития беспилотных авиационных систем (БАС) надежность и долговечность каждого компонента дрона приобретают стратегическое значение. Именно поэтому Грозненский государственный нефтяной технический университет имени академика М.Д. Миллионщикова стал центром притяжения для талантливых инженеров, работающих над проектом, который обещает качественно изменить подход к их эксплуатации.
«Сердце» дрона и его «слабое звено»
Молодежная инженерная команда ГГНТУ разрабатывает инновационную систему мониторинга аккумуляторных батарей для беспилотников, решая реальную инженерную задачу по заказу московской компании «БМСЛаб». Этот проект реализуется в рамках федерального проекта «Кадры для БАС», оператором которого выступает «Университет 2035».
— Аккумуляторные батареи (АКБ) являются жизненно важным элементом любого беспилотника, обеспечивая энергией все его системы – от двигателей до сложной электроники, – объясняет главный конструктор сектора БАС, вице-президент Федерации гонок дронов ЧР Ислам Саламов, – Однако это также самое слабое и дорогостоящее звено в конструкции БВС. Неправильная эксплуатация, будь то некорректный заряд, глубокий разряд или несоблюдение температурного режима, ведет к быстрой деградации АКБ, что существенно сокращает срок их службы и, как следствие, всего летательного аппарата.
Проблема не только в технической уязвимости. Стоимость аккумулятора может достигать 30-40% от общей стоимости беспилотника. Таким образом, преждевременный выход батареи из строя наносит серьезный экономический ущерб.
— Именно поэтому задача контроля процессов заряда-разряда и мониторинга состояния АКБ становится критически важной. Эффективный мониторинг позволит не только продлить срок службы батарей, обеспечивая экономическую выгоду, но и повысит общую надежность и безопасность эксплуатации беспилотных систем, предотвращая нештатные ситуации в воздухе, – добавляет эксперт.
ГГНТУ: Компетенции, инфраструктура, кадры
Выбор ГГНТУ в качестве провайдера для реализации столь важного федерального проекта не случаен. Университет прошел строгий отбор, доказав соответствие ключевым критериям, выдвинутым федеральным оператором «Университет 2035».
— Наши главные преимущества – это наличие высококвалифицированных кадровых ресурсов, обширная инфраструктура и современное оборудование, – подчеркивает Ислам Саламов.
В штате ГГНТУ работают специалисты с богатым практическим опытом не только в эксплуатации, но и в разработке беспилотных авиационных систем. Это обеспечивает глубокое понимание инженерных задач и способность находить инновационные решения.
Отдельного внимания заслуживает инфраструктура: ГГНТУ располагает собственным полигоном для практических полетов. Это уникальное преимущество, особенно в условиях действующего в России, и в частности в Чеченской Республике, запрета на использование беспилотного воздушного пространства.
— У нас есть возможность согласовывать такие полеты, и на территории кампуса карбоновом полигоне нашего университета есть специально оборудованная площадка, где мы можем спокойно проводить испытания, – говорит Ислам Саламов.
Помимо полигона, университет гордится Центром инженерных разработок и Научно-техническим центром «Зеленая энергетика», оснащенными передовым лабораторным и производственным оборудованием. Эти ресурсы позволяют проводить исследования и разработки мирового уровня, особенно в сфере систем питания, которая является одной из основных специализаций Центра инженерных разработок ГГНТУ и где университет уже накопил значительный опыт.
Партнерство с «БМСЛаб» и технические требования
Заказчиком и индустриальным партнером проекта выступила московская компания «БМСЛаб». Эта компания специализируется на разработке BMS-плат – интеллектуальных электронных схем, которые управляют процессами заряда и разряда аккумуляторных батарей в ходе эксплуатации.
— В данном проекте наша команда ГГНТУ разрабатывает бортовую часть системы мониторинга аккумуляторной батареи, – поясняет вице-президент Федерации гонок дронов ЧР.
Заказчик предъявил к решению конкретные и жесткие требования, продиктованные спецификой авиационной техники. Ключевым условием является компактность и малый вес: разрабатываемая плата не должна превышать 200 грамм, что критично для любого летательного аппарата, особенно для БПЛА типа «Крыло», для которого и создается эта система.
Сердцем разработки ГГНТУ является не просто плата управления, а комплексная система, способная в реальном времени отслеживать критически важные параметры аккумуляторной батареи. Она контролирует напряжение, ток заряда и разряда, температуру каждой ячейки, а также оценивает общее состояние здоровья АКБ и степень её деградации. Все эти данные оперативно, по беспроводному каналу связи, передаются на наземную станцию. Для БПЛА типа «Крыло», которые часто используются для длительных полетов и имеют специфические аэродинамические характеристики, непрерывный мониторинг состояния батареи критически важен. Он позволяет оператору видеть актуальный запас энергии, предсказывать остаточное время полета, своевременно обнаруживать аномалии и предотвращать внезапные отказы. Такая система значительно повышает безопасность полетов, эффективность миссий и позволяет оптимизировать графики обслуживания и замены АКБ, минимизируя риски и эксплуатационные расходы.
Команда и прогресс проекта
Проект вызвал живой интерес в студенческой среде. Сразу после объявления о сборе команды поступили заявки от студентов Института энергетики, Института прикладных информационных технологий и других подразделений вуза. К ним присоединились и выпускники, которые видят свое профессиональное будущее в сфере беспилотных систем. Такая междисциплинарная команда позволяет комплексно подойти к решению сложной инженерной задачи.
Ислам Саламов оказывает неоценимую помощь и поддержку молодым инженерам. Его богатый опыт и экспертиза направляют команду на всех этапах разработки.
К настоящему моменту команда ГГНТУ уже добилась значительных успехов: перед экспертами была успешно защищена концепция решения, а также разработаны аппаратная и программная части системы. Теперь предстоит самый ответственный этап – тестирование готового решения в реальных условиях. После успешного прохождения всех испытаний проект завершится итоговой аттестацией, которая подтвердит его эффективность и готовность к практическому применению.
Этот проект является ярким примером эффективной синергии академической науки, промышленных потребностей и государственных инициатив по развитию технологического и кадрового потенциала. Успешная реализация системы мониторинга аккумуляторов в ГГНТУ не только укрепит позиции России в сфере беспилотных технологий, но и станет важным шагом в подготовке нового поколения высококвалифицированных специалистов для динамично развивающейся отрасли БАС.