О продукте
Преимущества трансформируемых беспилотных летательных аппаратов.
Беспилотные летательные аппараты на современном рынке – не новость. Но в одном ряду с их техническими характеристиками стоит и список недостатков. Как правило, это:
- сложная конструкция;
- высокая стоимость;
- значительный расход топлива/энергии;
- невысокая расчетная полезная нагрузка;
- неустойчивость на малых скоростях или в режиме зависания;
- невыдающиеся аэродинамические характеристики в сравнении с узкоспециальными летательным аппаратами.
Впервые на российском рынке мы предлагаем беспилотные аппараты, избавленные от всех этих минусов сразу.
Мы разработали принципиально новую компоновку машины, в которой неизменным остается только общий фюзеляж с приборным отсеком, антенным блоком и сенсорами, что составляет 80% стоимости любого беспилотника.
А вот самое главное для любого летательного аппарата – его аэродинамическая схема – может быть изменена в соответствии с поставленными задачами. Проще говоря, непосредственно перед полетом вы можете полностью менять конфигурацию несущих аэродинамических поверхностей (крыльев и лопастей), превращая аппарат из самолета в вертолет или квадрокоптер, повышая его скорость или увеличивая мощность. Предусмотрено более 20 основных вариантов компоновки, каждая из которых соответствует конкретной задаче и нагрузке. Вот лишь некоторые из них:
Возможные варианты компоновки(исполнения) трансформируемого беспилотного летательного аппарата,
где:
- Общий фюзеляж с расположенными в нем приборным отсеком, включающим постоянное и изменяемое приборное обеспечение (датчики контроля состояния окружающего пространства, фото и видеокамеры, некоторых вариантов – толкающий пропеллер с мотором и т.д.), антенный блок (антенны системы радиоуправления, телеметрии и видео антенны) и аккумуляторный блок.
- Квадрокоптер (аналоги – аппараты компании DJI), предназначен для осуществления вертикального взлета-посадки, зависания и полета с небольшими скоростями. За счет пропеллеров со значительной долей реактивной составляющей, способен осуществлять полет на высотах более 10 тыс. м. Отличается большой энерго и тяговооруженностью (до 2-3), хорошей управляемостью по всем трем пространственным осям, чувствительностью к восходящим потокам (в нормальном положении, как правило, не более 5 м/сек).
- Самолет с Х-образным крылом (аналоги – самолет с Х-образным крылом МАИ и самолет проекта «Шквал-1А» КБ «Сухова», барражирующий боеприпас HERO-400EC), предназначен для осуществления вертикального взлета-посадки, зависания и полета в двух режимах – вертикальном («вертолетном») и горизонтальном («самолетном»). Отличается малым индуктивным сопротивлением, большой энерго- и тяговооруженностью (до 2-3), хорошей управляемостью по всем трем пространственным осям. В виду большого критического угла атаки, мало чувствителен к восходящим и нисходящим потокам, что позволяет ему осуществлять полет в условиях крупномасштабной турбулентности, например, непосредственно вблизи горных склонов или в кучевых облаках. Наличие четырех крыльевых консолей позволяет ему совершать полет на высотах более 10 тыс. м.
- Самолет с кольцевым крылом (аналоги – самолет Луи Брелио (1906 г.), самолет МАИ проекта М. Суханова (1940 г.), самолет Э. Хейнкеля «Lerche» (1940 гг), самолет вертикального взлета посадки C-450 Coleoptere (1950г.), американский проект Convair Model 49 (1967), отличается способностью осуществлять вертикальный взлет и посадку, беспрецедентно большим критическим углом атаки, компактностью, малым индуктивным сопротивлением, конструктивно удачно сочетается с транспортно-пусковыми контейнерами различных типов.
- ,6 Самолет с крестообразным крылом (аналоги – самолет XFV-1 Salmon, Convair XFY-1 Pogo (1955 г), беспилотный самолет Quantix, ХPlusOne (2014г), отличается малым индуктивным сопротивлением, отсутствием паразитного момента, большой энерго- и тяговооруженностью (до 2-3), способностью осуществлять полет в сложных метеорологических условиях на больших высотах.
- Самолет «летающее крыло» – один из основных типов малых беспилотных самолетов, предназначенных для аэрофотосъемки и мониторинга поверхности земли (аналоги – самолет Horten Ho IX (1940 гг), Northrop N-1M (1940 гг), B-49 (1946г), Northrop B-2 Spirit (1989 г), беспилотные самолеты компаний Геоскан и ZALA). Отличается простотой конструкции, малой удельной нагрузкой на крыло, сложностью управления в ручном режиме.
- Самолет утка – первый тип летательного аппарата с двигателем внутреннего сгорания, предложенный братьями Райт в декабре 1903 г. (самолеты Flyer I). Отличается повышенным объемом фюзеляжа под размещение полезной нагрузки, простотой алгоритма автоматического управления. Недостатки – склонность к «клевку» на больших углах атаки.
- Однофюзеляжный мотопланер – отличный вариант для осуществления длительных полетов, в том числе и на больших высотах, в относительно спокойной атмосфере. Аналоги – беспилотники MQ-9 Reaper, Predator, X-UAV Talon, «Орион-Э». Хорошо решает задачи по ретрансляции радиосигнала, длительного мониторинга поверхности земли. Данная схема удачно применяется в самолетах с электрическим двигателем и солнечными батареями.
- Двухфюзеляжный мотопланер – наиболее удачная схема для аппаратов с большим временем полета. Аналоги – Stratolaunch Model 351, беспилотные аппараты Aerosponde, Shadow 200, CH-T4. Схема хорошо подходит для беспилотных самолетов с солнечными батареями. Отличается: хорошей жесткостью конструкции; повышенным внутрифюзеляжным объемом для размещения полезной нагрузки; крылом большого удлинения; при использовании двух фото видео камер, расположенных в различных фюзеляжах, большой стереобазой.
Виды и формы трансформируемого беспилотного аппарата
Базовая компоновка нашего летательного аппарата включает в себя специальный компактный контейнер, куда может быть помещено все необходимое для работы: фюзеляж со всей необходимой аппаратурой, а также различные аэродинамические плоскости и несущие механизмы. Содержимое кейса может быть скомпоновано для работы в воздухе в четырех основных вариантах:
- квадрокоптера;
- самолет с Х-образным крылом;
- самолет типа «летающее крыло»;
- одно фюзеляжный мотопланер c V-образными хвостовыми органами управления.
Сравнительные технические характеристики этих исполнений приведены в таблице.
№ |
Характеристика |
Вариант компоновки |
Квадрокоптер |
Х-образное крыло |
Летающее
крыло |
Мотопланер |
1 |
Высота Полета, не менее, м |
6000 |
10000 |
6000 |
2 |
Скорость полета, не менее, м/сек |
20 |
35 |
20 |
10 |
3 |
Аккумуляторы, не менее, тип/mAh |
Li-Io/11000 |
4 |
Число двигателей (б/к электрические) |
4 |
4 |
1 |
1 |
5 |
Удельная нагрузка на крыло, г/дм2,
не более (зависит от полезной нагрузки) |
– |
~120 |
~71 |
~34 |
6 |
Полезная нагрузка |
в соответствии с полетным заданием, номенклатуру
см. ниже |
7 |
Время полета, мин, не менее |
25 |
60 |
90 |
8 |
Скорость ветра при взлете, м/сек, не более |
15 |
30 |
20 |
9 |
Тип взлета / посадки |
верт./
верт., сетка |
катапульта или
с руки/парашют |
10 |
Геометрические размеры, (ДхШхВ), мм |
500х
500х
200 |
500х
500х
495 |
1217х
680х
141 |
2000х
1100х
250 |
11 |
МАССА, кг, около |
~2
(в зависимости от исполнения и полезной нагрузки) |
Квадрокоптер (одно из возможных исполнений).
Предназначен для обследования отдельных объектов, расположенных на высотах до 6000 м.
На внешней подвеске предусмотрено размещение дополнительной полезной нагрузки (камеры высокого разрешения, дополнительных аккумуляторов, мелких грузов и/или парашюта, …).
Самолет вертикального взлета-посадки c Х-образным крылом.
Предназначен для полетов в условиях сильной турбулентности, при сильных восходящих и нисходящих потоках в условиях гор на высотах более 4500 м. Способен полноценно работать там, где пилотируемая авиация и традиционные беспилотные летательные аппараты оказываются бессильны.
Данную компоновку (исполнение) отличает: большие значения критических углов атаки, симметричность аэродинамических характеристик по всем осям, хорошая управляемость, способность осуществлять вертикальный взлет-посадку и зависание.
Основное назначение – авиационная поддержка горноспасательных работ на больших высотах.
Особенности комплектации приборного отсека – тепловизор типа Flir Boson.
На внешней подвеске предусмотрено размещение дополнительной полезной нагрузки (контейнеров для лекарств, способных снять кислородное голодание или мелких грузов) и/или парашюта.
Самолет типа «летающее крыло».
Основное назначение – мониторинг поверхности земли, аэрофотосъемка, построение трехмерного изображения, картография, поисковые работы на расстоянии (высоте) не менее 200 м от поверхности земли (склонов) и т.д.
Особенности комплектации приборного отсека – фотокамера повышенного разрешения с центральным затвором, тепловизор
На внешней подвеске можно разместить дополнительную полезную нагрузку – дополнительные аккумуляторы, датчики контроля радиационной обстановки, вредных атмосферных примесей и/или парашют
Предназначен для полетов в относительно спокойной атмосфере на высотах до четырех тысяч метров.
Особенности конструкции и комплектации (по сравнению с самолетом с Х-образным крылом):
- уменьшенное значение удельной нагрузки на крыло;
- увеличенная масса допустимой полезной нагрузки;
- сокращенное число тяговых двигателей – экономия энергопотребления и увеличенное время и дальность полета;
- простота конструкции
Однофюзеляжный мотопланер.
Основное назначение – ретрансляция сигнала, мониторинг поверхности земли
Особенности комплектации приборного отсека – ретранслятор сигнала и /или фотокамера повышенного разрешения с центральным затвором.
На внешней подвеске можно разместить дополнительный полезный груз: дополнительные аккумуляторы, датчики контроля радиационной обстановки, вредных атмосферных примесей и/или парашют.
Предназначен для полетов в спокойной атмосфере, на больших высотах, вдали от склонов гор.
Особенности конструкции и комплектации (по сравнению с другими модификациями аппарата):
– наименьшая нагрузка на крыло;
– наименьшее энергопотребление;
– наибольшее время полета обеспечивает «зависание» аппарата над нужной точкой или районом и ретрансляцию сигнала вниз (к примеру, на самолеты, занимающие нижние эшелоны) в течении длительного периода времени;
Приборный отсек
Огромное разнообразие задач и функций нашего аппарата продиктовало нам необходимость большого разнообразия вариантов комплектации главного элемента машины – ее приборного отсека. Точно так же, как и внешнюю форму аппарата, его начинку можно менять непосредственно в процессе подготовки полета.
Для удобства мы объединили все варианты возможного оснащения приборного отсека на две группы: постоянное наполнение (не изменяется при смене аэродинамической конфигурации летательного аппарата и/или при смене полетного задания) и изменяемая полезная нагрузка, выбор которой – целиком за пользователем и зависит от конкретных целей полета.
- Постоянная полезная нагрузка
- Полетный контроллер – типа Holybro PixFalcon Flight Controller (OSD, GPS, Telemetry) Combo или NAVIO2 (PXFmini), совместно с одноплатным компьютером типа Raspberry.
- Курсовая панорамная видеокамера – типа Podofo HD 360, с AV выходом.
- Видео передатчик – типа Lawmate 1.2 ГГц 8-КАНАЛЬНЫЙ 1000 МВт (12 км).
- Радиоприемник – типа TBS CROSSFIRE DIVERSITY BUNDLE (SPECIAL OFFER), 15 км.
- GPS радиомаяк – типа tBeacon Amber.
- LC фильтр – типа LC-фильтр 2А 16В.
- Стабилизатор (регулятор) напряжения (3.2 В) – типа
- Изменяемая полезная нагрузка
- Система точного позиционирования (RTK) – типа SinoGNSS (производитель ComNav Technology Ltd).
- Радиомодем – типа RFD-900 (до 40 км).
- Система полиэкранного отображения, на 4 видео канала – типа 2D, 3D система многовидового видео.
- Переключатель видеоканалов – типа 3-канальный FPV Video Switche.
- Курсовая видеокамера – типа RunCam Eagle 2 Pro.
- Боковая фото, видео камера – типа RunCam Split V2.
- Кормовая видеокамера – типа RunCam Micro Sparrow FPV Camera 16:9 CMOS 700TVL with OSD.
- Ночная видеокамера – типа RunCam Night Eagle.
- Ночная видеокамера – типа Runcam Сова 700TVL.
- Тепловизор – типа Flir Boson или Flir Quark
- Видео регистратор – типа HM Digital Video Recorder.
- Расширитель интерфейса I2C – типа FrSky FSH-01.
- Лазерный альтиметр – типа SF11 / C (120 м).
- Переключатель режимов полета – типа Switcher для APM, Px4 и Pix автопилотов.
- Преобразователь сигнала с термопары типа К (хромель копелевые, минус 200 – плюс 1300 С0) – типа
- Датчики:
- измерения путевой скорости (ветра)- типа Pixhawk Digital Airspeed Sensor w/ Pitot Tube;
- измерения наружной температуры – типа WZP PT100 – A (-200 +300 С0);
- наружного давления – типа PS002;
- радиоактивности – типа Flycamuav;
- концентрации различных газов (хлор, метан, дизельное топливо, окись углерода, кислород, сероводород, двуокись углерода, двуокись азота, диоксид серы, озон, ЛОС) – типа Flycamuav;
- Возможна установка и подключения другой аппаратуры по индивидуальному запросу пользователя – по Вашему запросу мы готовы предоставить полный каталог.