Портал функционирует при финансовой 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.

Первый коптер поднял в воздух Георгий Ботезат в 1922 году. Летательный аппарат оснащался одним двигателем мощностью 170 л.с., четырьмя шестилопастными винтами с изменяемым шагом и имел взлетный вес 1700 кг.
В настоящее время выпускаются серийные модели беспилотников с возможностью качественной фото и видео съемки. Правда, использование таких устройств во многих случаях находится «вне закона». Фото М. Абаева
Восьмивинтовой октокоптер, разработанный инженерами центра, может использовать для доставки полезных грузов, например, пиццы. Фото М. Абаева
На мастер-классе по сборке коптеров была возможность самостоятельно покопаться в устройстве беспилотников, а потом под руководством инженеров центра поднять в воздух собранную модель. Фото М. Абаева
Поднимать беспилотники в воздух сейчас разрешено только внутри помещений, а возможность запуска даже таких небольших моделей на улице ограничивается воздушным кодексом.
Фото http://www.technomoscow.ru/press-center/news-technopolis/detail.php?ID=1561

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? 

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