Летающий мотоцикл по-русски: Hoversurf

Главный инвестор, вдохновитель, мотор и идеолог компании — Александр Атаманов. У Александра три высших образования, одно — техническое, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича, второе — юридическое, Государственная академия специалистов инвестиционной сферы (ГАСИС), и третье — менеджмент, магистратура в ВШЭ по программе «менеджмент инноваций». В секторе высоких технологий он человек неслучайный, за свои предыдущие проекты стал лауреатом государственной премии в области инноваций. Так что ховербайк — это не первый его опыт в инновационной сфере, а скорее мечта. «Мои ранние проекты превратились в бизнесы, что позволило получать постоянный доход и финансировать свою мечту», — рассказывает Александр. На деньги от предыдущих проектов он и запустил новое направление, набрав в компанию лучших специалистов из МАИ, МГТУ им. Баумана, МФТИ, а также из США, Латвии, Украины, Китая.

Проект изначально замысливался Александром как некоммерческий и призван был в первую очередь вдохновить людей. «Мы представляли себе следующую картину: идет по улице молодой парень, а над ним проносится летающий мотоцикл. Вау! Круто! Я тоже хочу! — загорается Атаманов. — На этой волне у нас и сформировалась первая команда энтузиастов, и мы начали проект. В какой-то момент ребята почувствовали, что пошли подвижки на рынке: Intel проинвестировал в немецкий проект E-Volo (большой электрокоптер), на CES выстрелил китайский E-Hang, забрал Гран-при и получил кучу денег, Uber выпустил отчет совместно с Airbus, где они прогнозируют уже через три года летающие городские такси, сам Airbus засветил тему грузовых беспилотников, Google начал исследования в этой области. И мы подумали, почему бы нет, раз у нас уже есть технологии и летающие прототипы. Давайте упакуем все это в классический инновационный стартап и займемся тяжелыми беспилотниками для перевозки грузов и людей. Получили инвестиции, и сейчас компания активно развивается».

Компания стартовала в 2014 году, а в 2016-м летом аппарат впервые взлетел вместе с человеком. Эту презентацию проводили в Сколково, в рамках Startup Village 2016. Новость имела самый большой охват аудитории за всю историю Сколково, при этом Hoversurf не является сколковским резидентом. Ребята решили остановиться на квадрокоптерной схеме. Первый квадрокоптер с бензиновыми приводами на все четыре пропеллера поднялся в далеком 1930 году. Система была сложна в управлении, и с изобретением автомата перекоса о ней, казалось, все забыли. Но в 2008 году китайская компания DJI по сути создала новый рынок дронов-коптеров — электрические двигатели и электронные полетные контроллеры решили проблему стабилизации и управления. После этого коптеры стремительно завоевали рынок игрушек, а потом — аэросъемки, мониторинга и военной разведки. Это не привычный летающий аппарат, а скорее летающий компьютер. Идеальная платформа для беспилотных полетов. Причем с большим КПД, так как нет тяжелых деталей типа автомата перекоса, хвостов, гигантских лопастей. Словом, это новый вид транспорта XXI века. Остался последний шаг — создать большие коптеры для перевозки людей и грузов.

Первый вопрос, приходящий в голову при взгляде на ховербайк Scorpion-1, — как у него с безопасностью? Возможна ли авторотация, как у современных вертолетов? «Для квадрокоптера это, к сожалению, нереализуемо, и система безопасности у нас иная», — видно, что этот вопрос Александру задают чаще всего. Летающий мотоцикл Scorpion-1 — транспорт для экстремалов. У него программно ограничена высота полета — не выше 5 м. Кроме того, пилот обязательно находится в самой совершенной на данный момент защите. В этом случае при падении с пятиметровой высоты он не получит тяжелых травм.

Для более грузоподъемных и менее экстремальных дронов есть два пути. Первый, по которому идут E-Hang и E-Volo, — увеличение количества движителей. У этого решения есть куча недостатков. Например, огромные габариты, увеличение числа пропеллеров приводит к уменьшению КПД системы в целом. «Двигатель и пропеллер, я точно могу сказать, — самые надежные детали в коптере, — продолжает Александр Атаманов. — А самые слабые — электроника и ПО. И именно там скрыто максимальное количество рисков и отказов». Поэтому системы безопасности должны быть автономными от систем полета, и увеличение количества пропеллеров проблемы не решает. Атаманов делает ставку на выстреливающиеся парашюты, которые позволяют спустить транспортное средство на землю без повреждений. Для того чтобы полет квадрокоптера был безопасным, компанией Hoversurf разработана электронная система X-BI, предотвращающая аварию при разрушении одного пропеллера или поломке мотора на низких высотах (ниже зоны парашютирования). При активации система плавно сажает дрон на землю, однако управление при этом теряется. Помимо X-BI разработана связь «дрон-пилот» для исключения бесконтрольных действий и нештатных ситуаций, связанных со смещением пилота с основной позиции или потерей управления. Системы сонара и компьютерного зрения помогают избегать столкновений с другими объектами, в том числе дублируя барометр основного компьютера для удержания безопасной высоты.

С безопасностью связан и материал винтов. Когда начинали проект, ребята прогнали на испытательном стенде все доступные винты — немецкие, чешские, американские, китайские, а это очень дорогое удовольствие. В итоге они сами разработали необходимую нам форму винтов, которые, кстати, производятся в России. Первоначально их делали из углепластика, но сейчас перешли на российскую березу. Композитный пропеллер очень прочный, и при попадании человека под него работает как ножи мясорубки. А березовый при контакте с защитой разлетается на щепки и более безопасен для пилота.

А почему пилот сидит сверху? «Для классических авиаконструкторов вынесение центра тяжести вверх — это нонсенс, — отвечает Атаманов. — Но наш аппарат гораздо устойчивее мотоцикла. Компьютер тысячу раз в секунду отрабатывает положение ховербайка. Для такого коптера центр тяжести вообще не важен — вы можете на него столб поставить, и он будет держаться. Этим компьютер отличается от пилота, для которого держать баланс — огромная работа». Традиционно квадрокоптеры относятся к IT-проектам, что показывает, что самое главное ноу-хау лежит именно в области ПО. И программирование ховербайка составляет около 60% всех работ.

Для увеличения продолжительности полета Hoversurf работает над гибридной установкой FPE на базе линейного генератора, который не содержит ни одного подшипника, шатуна или коленвала и поэтому легче классического ДВС. Несколько мировых институтов и компаний уже представили свои прототипы линейных двигателей. Благодаря появлению микрокомпьютеров удалось внедрить в его концепцию обмотки генератора для создания компактного и легкого устройства с высоким КПД. Применение FPE-генератора позволяет увеличить время полета с 27 минут на аккумуляторах до двух часов. А работа на обычном топливе дает возможность использовать существующую инфраструктуру АЗС для дозаправки. При этом гибридная схема в платформах взаимозаменяемая: можно использовать или гибрид, или исключительно АКБ — в зависимости от задач.

Но можно ли прямо сейчас сесть на Scorpion-1, Scorpion-2 или новый Scorpion-3 и полететь? «Технических препятствий нет, — говорит Атаманов. — Главная проблема в законодательстве, которое пока никак не регулирует эту область. Второе — инфраструктура, посадочные места и трассы. Но все эти вопросы решаемы. Поэтому пройдет совсем немного времени, вы даже не представляете, насколько мало, и мы все начнем не ездить, а летать. В прямом смысле этого слова».

Иллюстрации предоставлены Hoversurf