Прототип беспилотника для охраны лесов и освоения Арктики создали в Челябинске

Ученые Южно-Уральского госуниверситета разработали прототип аппарата, который может транспортировать малые беспилотные летательные аппараты на дальние расстояния, например, для освоения Арктики и патрулирования лесных территорий. Над проектом работают молодые исследователи по программе «Сириус. Лето» под наставничеством ученых ЮУрГУ, сообщила пресс-служба вуза.

Транспортный летательный аппарат с кодовым названием «Кенгуру» сможет нести в себе полезный груз или малые беспилотники общим весом до двух килограмм.

«Аппарат доставит беспилотник к месту назначения, где его примет оператор для выполнения поставленных задач. Пока БПЛА выполняет свою миссию, транспортный аппарат может, дожидаясь выгруженного объекта, зарядиться перед обратной отправкой, либо сразу и автоматически холостым вернуться на базу запуска. Мы сейчас готовим пробный вариант с солнечными панелями для работы в Арктике. Отмечу, что высадка квадрокоптера или дрона с транспортного аппарата не обязательно должна происходить при приземлении, выпустить эти устройства можно и в воздухе, еще в процессе полета, а также вернуть их обратно», — рассказал студент аэрокосмического направления ЮУрГУ Константин Колесников.

Прототип весом в 3 кг имеет суммарный размах крыла в 2 метра и размер корпуса в 95,7 сантиметров, что позволяет аппарату нести 5 кг с учетом собственного веса на максимальное расстояние до 80 км. Устройство может транспортировать два беспилотника одновременно либо один наземный дрон с ретранслятором, которые в каждом случае управляются отдельным оператором, или груз рекомендуемой массой до 1,2 кг.

Разработчики допускают масштабирование модели, чтобы размещать на борту аппарата более габаритные дроны — вчетверо больше, чем возможно на данный момент. Технически, дальность самостоятельного полета квадрокоптера или хода наземного дрона ограничена до 1 км. Во многом это обусловлено малым объемом батареи и малой мощностью установленных на БПЛА антенн.

«Небольшие дроны и квадрокоптеры обладают возможностью просачиваться в места, малодоступные для больших моделей, однако если какая-нибудь цель находится далеко, то доставка таких беспилотников будет проблематична — придется снаряжать экспедицию, — отметил старший преподаватель кафедры „Процессы и машины обработки металлов давлением“ ЮУрГУ Олег Сиверин. — Чтобы повысить мобильность этих самых экспедиций и сократить время на подготовку аппаратов, молодые исследователи предложили использовать комплекс для доставки сразу нескольких дронов непосредственно к месту работы».

По словам разработчиков, преимущества транспортного аппарата «Кенгуру» состоят в его компактности, модульности системы (можно внедрять разные отсеки и нужную аппаратуру), простоте ремонта (большая часть корпуса создана при помощи 3D-печати, поэтому отдельные модули можно распечатать заново), а также в грузоподъемности при его габаритах.

«Сегодня в России активно развивается направление, позволяющее работать с так называемыми системами роя, когда несколько беспилотников объединены в одну работающую систему, — пояснил Олег Сиверин. — И предложенное студентами нашего объединения „Вектор“ решение по синхронизации беспилотников не просто разных конструкций, а разных типов, оказалось достаточно интересным и неординарным. Оно позволит реализовать доставку роя как можно ближе к месту выполнения какой-либо задачи, миссии, при этом максимально используя достоинства аппаратов различных классов. Ребята при проектировании аппарата опирались как на стандартные условия эксплуатации, так и на автономность системы, что привело к ряду достаточно необычных решений, например, к применению схемы „тандем“». 

Она позволяет размещать практически любые грузы в грузовом отсеке, функционал которого зависит от модуля, поставленного в процессе подготовки. Это могут быть ретрансляторы и солнечные панели на беспилотниках для увеличения дальности действия сигнала, а также инерционная автоматическая система посадки для возвращения БПЛА на носитель в воздухе, добавил ученый. 

«В этом мы станем пионерами, потому что общеизвестных аналогов нашему устройству еще не существует», — подчеркнул он.

Прототип управляется при помощи пульта (до 20 км) и заложенной в него системы «автопилот» (50 км в одном направлении). Стартовать устройство может с любой площадки с ровной поверхностью, не требуя специальной базы. Выходя за пределы связи, «Кенгуру» самостоятельно вернется к месту запуска за счет срабатывания системы защиты на автопилоте. Подзарядка возможна в процессе полета, полностью зарядиться аппарат сможет при приземлении.

Транспортный аппарат «Кенгуру» для поставки беспилотников на большие дальности может использоваться при освоении Арктики, например, для наблюдения за ледниками и миграцией пингвинов, взятия при помощи дронов образцов арктического льда. За пределами Арктики — для охраны лесных зон, патрулирования территорий с высокими рисками природных пожаров, помощи лесоохранным организациям, к примеру, в ловле браконьеров.