Тема беспилотной авиации сейчас сильно на слуху. Безусловно, толчком для этого стало использование беспилотных технологий в современных военных конфликтах. Но как же гражданская сфера применения? Видео мониторинг, сельхозные работы, частные задачи – это понятно. Но можно ли беспилотники использовать в реальных транспортно- логистических задачах? В этой статье я попытаюсь разобраться в перспективах использования беспилотных систем в транспорте с чисто практической и экономической точки зрения, благо багаж моих личных данных позволяет это сделать.
И так, для начала определим тип БПЛА на котором будет осуществляться типовая логистическая операция, которую мы так же постараемся обобщить.
В качестве транспорта я предлагаю использовать аппарат вертикального взлета-посадки типа Mugin 2 или 3 Pro. Для снижения эксплуатационных издержек и повышения надежности примем, что вся силовая установка аппарата электрическая. Основная интересующая нас характеристика - это вес полезной нагрузки. При взлетном весе до 30 кг (дабы не сталкиваться с вопросами сертификации, что сильно повысит стоимость проекта в конечном итоге) при электрической силовой установке можно рассчитывать на полезную нагрузку порядка 10 кг.
Коптеры (мультироторные летательные аппараты) сейчас получили огромное распространение от игрушек до оружия или профессиональной видеосъемки. Оно и понятно — относительно простая конструкция; все базируется на инерциальной системе; 3,4 или больше пропеллеров — и полетел.
Но почему же коптеры не летают долго? Среднее время работы на одном аккумуляторе у большинства моделей не превышает 1го часа. Так в чем тут дело?
Решая задачу, абсолютно не связанную с коптерами я наткнулся на весьма интересные математические закономерности с которыми и хотел бы с вами поделится. Довольно простые математические ходы позволят достаточно однозначно ответить на вопрос о том почему же не получается у коптеров летать долго, но что более интересно, что нужно чтобы использовать то что есть по максимуму.
И так начнем.
Возьмем характеристику любого двигателя одного из самых популярных производителей моторов для коптеров компании T‑motor. Мне показался интересным мотор MN7005, просто потому что он подходил под мои задачи.
Четыре года назад мы, инженеры, закаленные в боях с аэродинамикой и прочностью, показали всему миру наше детище – махолет «Рарок». Это было здорово - пришлось оправдываться, разъяснять, рассказывать и даже просить денег на «Boomstarter» дабы продолжить развитие нашего дела. Убив на это уйму времени и сил, мы все же решили не останавливаться на достигнутом, а продолжить развитие любимой темы. Эта статья о том, чего удалось добиться за прошедшие три с половиной года и чего мы хотим.
Моя инженерная практика заставила меня поработать с очень разными продуктами САПР (ProE, UG, SolidW, Revit, Advance steel, AutoCAD, MachCAD, SCAD). Одни инструменты я использую постоянно, другие время от времени, если просят провести проверку или анализ. Знание инструмента проектирования это в первую очередь понимание логического языка программы и если вы владеете несколькими программами, то изучить остальные не представляет сложности, так как по факту меняются только иконки и их расположение. Чем больше программ вы знаете, тем больше специфических задач вы можете решить. Десятилетняя практика использования САПР позволила мне сделать некоторое представление о их развитии, собственно этим и хотел поделиться.
FabLab (Fabrication Laboratory) — концепция создания лабораторий прототипирования, впервые предложенная профессором Массачусетского Технологического Института — Нилом Гершенфельдом в 1998 году. Основная теоретическая задача FabLab – увеличение скорости прототипирования и уменьшение сроков научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ за счёт использования новых проектных, инструментальных и коммуникативных решений. Однако, не смотря на популярность и перспективность данной концепции, она оказалась сложно реализуемой, и в мире из многих тысяч лабораторий единицы показывают свою работоспособность и востребованность. Основным препятствием на пути развития концепции FabLab стало не отсутствие высококлассного оборудования, а отсутствие заказа.
Первыедве статьи вызвали большое количество вопросов и скептических замечаний на которые я отвечу в этой. Все данные используемые в данной статье являются итогом анализа испытаний и выкладками общей теории полета махолета.
Давайте немного порассуждаем об энергии. Уверяю, что это будет интересно — особенно, если вы хотите понимать, откуда берутся все блага нашей цивилизации.
Итак, начнем:
ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА — основной источник энергии на Земле. Его мощность характеризуется солнечной постоянной — количеством энергии, проходящей через площадку единичной площади, перпендикулярную солнечным лучам. На расстоянии в одну астрономическую единицу (то есть на орбите Земли) эта постоянная равна приблизительно 1,37 кВт/м². Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м². Это, по-прежнему, огромное количество энергии!
В развитии темы орнитоптеров хотелось бы рассказать, как можно решать подобные инженерные задачи с высокой степенью неопределенности результата.
И так, наш махолет является самым большим подобным аппаратом на планете. Ближайший полноценно летающий аппарат весит в 3 раза меньше. Как же двум молодым инженерам удалось создать аппарат, который многие считают невозможным? Для этого существует определенный алгоритм, который является компиляцией из классической инженерии, ТРИЗа и личного опыта.
Исторически сложилось, что в мире получили развитие два типа аэродинамического полета — самолет и вертолет. При этом каждый из них решает свою задачу – самолет обеспечивает хорошие экономические показатели перевозок на дальние расстояния, а вертолет позволяет доставлять грузы туда, где не может сесть самолет.
Я предлагаю вам порассуждать о существующих конструкциях летательных аппаратов с критической точки зрения. С точки зрения, о которой не очень любят говорить закоренелые самолетчики и вертолетчики.
