Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Будущее беспилотной пиццы

Посмотреть, потрогать и собрать настоящий беспилотный летательный аппарат стало возможным в открывшемся в Технополисе «Москва» учебном центре по сборке коптеров.

Чтобы подняться в небо, птице нужно совершить лишь нескольких взмахов крыла – за миллионы лет эволюции природа создала отличный летающий механизм. Но если того же почтового голубя нагрузить не самого большого размера посылкой, то он, как бы ни старался, не взлетит – грузоподъемности несчастного пернатого будет недостаточно. А доставлять полезные грузы напрямую по воздуху из пункта А в пункт Б людям хотелось всегда, поэтому для больших расстояний уже давно придумали дорогую авиапочту. Но что делать, если хочется отправить что-то не очень большое и не очень далеко, но в то же время очень быстро? Этим могут заняться коптеры – современные беспилотные летательные аппараты.

Первый коптер сконструировал на заре развития авиации профессор Петроградского технологического института Георгий Александрович Ботезат. Сделал он это в 1922 году, правда не у нас, а в США, куда изобретатель переехал несколькими годами ранее. Его летательный аппарат имел четыре вертикально расположенных винта, приводимых в движение одним общим двигателем, и мог поднимать до 5 человек. Но, несмотря на то, что конструкция смогла успешно подняться в воздух и даже совершить порядка сотни полетов, от его дальнейшей разработки отказались в пользу казавшегося тогда более перспективным автожира. Многовинтовая схема летательного аппарата получила второе рождение уже только в новом тысячелетии в виде беспилотников. Почему же коптеры более чем на полвека погрузились в авиаконструкторское забвение, а вертолеты успешно летают и поныне? 

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Внешне вертолет и коптер кажутся похожими – и там и там вертикально вращающиеся винты, создающие подъемную силу. Кардинальное отличие состоит в механизме, который позволяет машине лететь куда-нибудь, кроме как вверх или вниз. Для того, чтобы осуществлять горизонтальный полет, должна появиться соответствующая сила. В вертолете за это отвечает особый механизм – автомат перекоса. Он особым образом меняет угол наклона разных лопастей винта таким образом, чтобы винт тянул вертолет не только вверх, но и в сторону. Именно с разработкой надежной технологии производства этого ключевого узла стал возможен серийный выпуск вертолетов. А что же коптер? Ставить на каждый из четырех или более винтов аппарат перекоса было бы непозволительной роскошью – тяжело и очень дорого. Спасает независимое управление скоростью вращения винтов. Если с одной стороны винты начинают вращаться быстрее чем с другой, то коптер наклоняется в соответствующую сторону, соответственно наклоняются и оси вращения винтов – возникает горизонтальная составляющая тяги. В этом и состоит отличие от вертолета, в котором винт крутиться с постоянной скоростью, а управление, в том числе и его подъемная сила, задается автоматом перекоса и изменением угла наклона лопастей (шагом винта). 

Тут мы подходим к ответу на вопрос, почему коптеры стали доступны сейчас, а не десятилетиями раньше. Для малых беспилотных летательных аппаратов основная характеристика – это вес. Вес двигателей, винтов, источника энергии, блоков управления и самого корпуса. Каждый лишний грамм уменьшает массу полезной нагрузки и сокращает время полета. Поэтому, только объединив мощные и миниатюрные электродвигатели, литий-ионные (или литий-полимерные) аккумуляторы, карбоновые или стеклопластиковые рамы, современную компактную электронику можно собрать аппарат, который поднимет в воздух не только себя, но и, скажем, видеокамеру и будет находиться в воздухе более получаса. Сейчас все эти компоненты доступны на открытом рынке, и можно самостоятельно собрать летающий аппарат по цене не самого дорогого смартфона. Хотя, надо признать, что стоимость более продвинутых моделей коптеров может увеличиваться в десятки и даже сотни раз. Но тут уж никуда не денешься – авиация была и пока остается весьма дорогим увлечением.

Тем не менее интерес к коптерам растет, притом далеко не в качестве «вертолетика на радиоуправлении». Их все чаще используют для фото и видеосъемки самых разных объектов: от концертных площадок до магистральных трубопроводов и линий электропередач. В сети можно найти удивительной красоты снимки и ролики, сделанные с необычных ракурсов. Но дроны можно использовать и для более полезных вещей. Это может быть пересылка небольших грузов или экстренная помощь при происшествиях, когда нужно срочно доставить медикаменты в труднодоступные места. Некоторые из таких проектов были показаны на открытии нового образовательного центра по сборке беспилотных летательных аппаратов в Технополисе «Москва». Один из представленных коптеров был разработан для доставки пиццы по воздуху, а другой – для оперативной помощи пострадавшим в дорожных авариях. Правда, стоит сказать пару слов о законе, который несколько обрезает крылья энтузиастам-конструкторам.

Дело в том, что по нынешнему законодательству, коптеры, даже самые маленькие, это  самые настоящие летательные аппараты, и на них распространяются те же правила, что и на самолеты. Это значит, что сейчас в городе коптеры могут летать только внутри помещений, а все полеты на улице должны быть согласованы с различными регулирующими инстанциями. Проще говоря, запуск беспилотника это практически тоже самое, что полет над городом на легкомоторном самолете.

Определенный смысл в таких ограничениях есть. Например, если у коптера в полете разрядится аккумулятор или он случайно столкнется с птицей, и с высоты пары сотен метров упадет кому-то на голову, последствия могут быть весьма трагическими. Тоже касается и полетов рядом с аэропортами, где есть вероятность что беспилотник попадет в турбину пассажирского самолета. Есть и другие тонкости. Большинство коптеров во время полета делают фотографии или записывают видео, и мало приятного, если такие аппараты будут постоянно летать мимо жилых домов. Поэтому, весьма вероятно, что беспилотная авиация, которая сейчас находится фактически только в руках здравого смысла конструкторов и пилотов, будет регламентироваться правовыми нормами. И, по аналогии с правами на управление автомобилем, будут введены права на коптеры.

Автор: Максим Абаев

Источник: nkj.ru

Статьи по теме