Ваш курьер уже в пути! Как дроны доставляют грузы в места, где нет дорог?

От воздушного транспорта зависит решение и других насущных задач, таких как контроль инфраструктуры, линий электропередачи, газо- и нефтепроводов, экологический мониторинг, проведение геологоразведки, поиск и спасение людей.

«Трудности можно обойти за счет снижения стоимости летного часа, которую дают беспилотные аппараты», – уверен Василий Анцев, руководитель направления беспилотных авиационных систем компании «Радар ММС».

Созданные предприятием вертолеты уже доставляют грузы на самое северное нефтяное месторождение страны, к ямальской реке Мессояхе, за сотни километров от ближайшего населенного пункта, к которому можно добраться по дороге.

Сегодня в линейке дронов «Радар ММС» есть три модели: тяжелый аппарат взлетной массой 440 кг и грузоподъемностью до 100 кг; средний – 45 и 10 кг соответственно; малый электрический, который весит 30 кг и может нести до 7 кг полезной нагрузки. Каждый БПЛА ориентирован на определенный круг задач: тяжелый служит для доставки грузов в отдаленные районы, средний – для различных мониторинговых работ и геологоразведки, а малый – для аэрофотосъемки и удаленного использования в дрон-портах (специальных станциях, где дрон базируется и выполняет задачи без участия оператора). Все БПЛА реализованы на базе одной и той же вертолетной схемы с двухлопастным мотором.

Преимущества есть и у самолетов, и у мультикоптеров. Коптеры отличаются прекрасной маневренностью, умеют взлетать и садиться вертикально, но имеют малую грузоподъемность и не способны летать долго. Самолеты, напротив, могут оставаться в воздухе часами и даже сутками, брать на борт много груза, но при этом нуждаются во взлетно-посадочной полосе и не слишком маневренны.

«Мы ориентируемся на промежуточную нишу, потому и остановились на вертолетной схеме, – объясняет Василий. – В ней сочетаются продолжительное время полета, хорошая грузоподъемность, вертикальный взлет и посадка на неподготовленной поверхности. То же касается и роторов. Да, трех- или шестилопастные втулки дадут большую грузоподъемность. Но нужная для них механика и подшипниковые узлы увеличат вес самого аппарата, и выигрыш окажется невелик. Кроме того, двухлопастные роторы обеспечивают высокую маневренность. Они почти спортивные, динамичные, скороподъемные. Это особенно полезно при полете в горах».

«Мы хорошо изучили рынок, как отечественный, так и зарубежный, и поняли, что готовых носителей с нужными нам характеристиками нет, – добавляет Василий Анцев. – Вертолетная схема достаточно непроста с точки зрения автоматического управления полетом. Поэтому производителей небольших бензиновых вертолетных дронов можно пересчитать по пальцам».

В самом деле, даже мировой лидер в этой области, австрийская компания Schiebel, входящая в структуру Airbus, сейчас только отрабатывает прототип такой летающей машины.

В итоге созданием беспилотников на предприятии занялись самостоятельно. Делать пришлось абсолютно все, от определения компоновки и составления конструкторской документации и заканчивая испытаниями и подготовкой к мелкосерийному производству. Заодно унифицировали оборудование на аппаратах разных классов. На малых дронах датчиков немного, они проще и дешевле; у тяжелых машин – больше: ДВС использует турбину, топливную систему и охлаждение, которые требуется контролировать. Кроме того, на такой беспилотник можно поставить инерциальные системы навигации, которые дают несколько дополнительных килограммов веса, зато обеспечивают стабильный полет в условиях полной потери связи со спутниками и оператором на базе.

Большая часть этой техники – отечественного производства. Больным местом российской промышленности остаются микрочипы, двигатели и лопасти, которые приходится закупать у зарубежных поставщиков. По словам Василия Анцева, свои производители в стране есть, но их продукция по соотношению цена – качество пока уступает импортным аналогам. Однако прочие детали и вся «начинка» – отечественные.

«Угле- и стеклопластиковые корпуса, все платы и механика, датчики, спутниковые приемники, инерциальные системы, математика и алгоритмы сделаны в России, – отмечает Василий. – Что-то изготавливается у нас, что-то – в кооперации с другими предприятиями».

Компания «Радар ММС», наследница одного из многочисленных советских ОКБ, созданного еще в 1950-х, долгие годы занималась системами ближней навигации и слепой посадки самолетов. Этот опыт помог ей избежать многих ошибок.

«Нельзя сделать ничего нового и перспективного, если не оглядываться на коллег, которые одни разработки протестировали и отложили как неэффективные, а другие взяли на вооружение, – говорит Василий Анцев. – Особенно полезными оказались проекты систем посадки. Но если раньше это была большая и тяжелая техника, то сегодня, на более продвинутой элементной базе, оборудование стало миниатюрным и легко адаптируется под беспилотные суда».

Пока в России нет достаточно масштабного рынка готовых автономных систем. Любой компании, которая решит использовать такие аппараты, придется пройти сложный путь: создать новое подразделение, обучить и лицензировать специалистов (или отправить их повышать квалификацию), организовать взаимодействие со службами контроля воздушного движения и т.п. Поэтому «Радар ММС» выступает как универсал: здесь и разрабатывают беспилотники, и производят их, и предоставляют услуги по доставке грузов.

«Нам самим это тоже удобно, – объясняет Василий. – Появляется хорошая возможность отработать те или иные решения и проверить машины в суровых условиях, чтобы сделать их еще совершеннее».

Взять хотя бы обслуживание Мессояхских месторождений на Ямале. Тяжелые беспилотники ВТ 440 доставляют к ним грузы от ближайшего распределительного центра – за 120 км. Практика показала, что такие дроны – отличная альтернатива традиционным способам снабжения: они могут летать в любое время года, доставляя срочные и не слишком тяжелые (до 100 кг) грузы, ради которых гонять пилотируемые Ми-8 слишком дорого. Однако в процессе эксплуатации обнаружилась проблема, которая на этапе разработки не представлялась серьезной.

«При загрузке контейнера требуется тщательно соблюдать центровку, а это неудобно для конечного пользователя, – признает Василий Анцев. – Поэтому сейчас мы занимаемся созданием максимально упрощенной методики, позволяющей принять груз, разместить его на беспилотнике и отправить получателю».

Полет машины полностью автономен, хотя и проходит под контролем оператора. В обычных обстоятельствах вмешательство человека минимально и ограничивается загрузкой полетного задания. После того как борт прибыл в пункт назначения и с него сняли контейнер с грузом, срабатывает датчик разгрузки – и БПЛА самостоятельно поднимается в воздух и возвращается на базу. Оператор нужен лишь на случай нештатных ситуаций.

«Например, если пилотируемый вертолет пересекает трек нашего аппарата, он требует от дрона уйти на другую высоту. Это задание выполняет внешний пилот – дистанционно, вручную, – объясняет Василий. – Затем машина сама компенсирует отклонение от маршрута и садится в изначально заданной точке. Либо, если завершение полета невозможно, автоматически возвращается на базу».

Такая работа сейчас ведется лишь в нескольких регионах, где действует экспериментальный правовой режим (ЭПР) в сфере цифровых инноваций по эксплуатации беспилотных авиационных систем, – на Ямале, Чукотке, в Томской области и т.д. Ожидается, что в будущем ЭПР охватит и другие территории России. По мере расширения рынка будут совершенствоваться и грузовые беспилотники «Радар ММС». Разработчики планируют со временем перейти к производству и поставке готовых «коробочных» решений, занимаясь лишь их поддержкой.

«Но прежде чем мы начнем продажу KIT-комплектов, мы должны какое-то время сами ими попользоваться», – говорит Василий Анцев. При этом конечная цель компании останется прежней: добиться минимальной стоимости полета, чтобы расширить горизонты логистики, а значит, улучшить качество жизни людей там, где нет никаких дорог.