Беспилотное «летающее крыло» превратили в конвертоплан
Исследователи из Университета Миннесоты провели испытания нового легкого сельскохозяйственного беспилотного летательного аппарата SUAV:Q, сконструированного по схеме «летающего крыла» и одновременно являющегося конвертопланом. Такой аппарат способен на вертикальные взлет и посадку, а также на быстрый горизонтальный полет по-самолетному. Результаты предварительной разработки аппарата опубликованы в журнале Robotics and Automation, а краткое изложение работы приводит New Scientist.
В настоящее время существует большое количество беспилотников, выполненных по самым разнообразным схемам: от классического продольного биплана до ассиметричного мультикоптера. Они могут справляться с самыми разнообразными задачами, в первую очередь разведкой местности или наблюдением. При этом ни один из существующих аппаратов не может быть полноценно использован фермерскими хозяйствами, поскольку либо нуждается в подготовленной взлетно-посадочной полосе, либо не обладает достаточной продолжительностью полета.
Новый беспилотник SUAV:Q (Solar Unmanned Vehicle: Quad, солнечный беспилотный аппарат: квадрокоптер) не нуждается в специальном месте для взлета и посадки и может долго находиться в воздухе. Аппарат оснащен 36 литий-ионными аккумуляторами Panasonic NCR18650b емкостью 3,4 ампер-часа каждый. Аккумуляторы оснащены встроенной защитой от глубокого разряда и избыточного заряда. Кроме того, верхняя плоскость «летающего крыла» покрыта солнечными панелями, пиковая электрическая мощность которых составляет 96 ватт.
Особенностью разрабатываемого американцами беспилотника является то, что он составлен из четырех секций, каждая из которых может устанавливаться под углом 90 градусов по отношению к соседней. Изменение угла между плоскостями производится с помощью легких электромоторов, редукторов и тяг. Последние напечатаны из пластмассы с помощью 3D-принтера. Каждая секция оснащена одним электромотором с воздушным винтом. Моторы установлены по центру передней кромки.
Перед взлетом или посадкой, а также в режиме висения все секции SUAV:Q устанавливаются под углом 90 градусов друг относительно друга. В результате беспилотный аппарат напоминает коробку без дна и крышки. В таком виде аппарат взлетает, а затем электромоторы раскладывают секции, после чего SUAV:Q приобретает вид крыла и переходит в экономичный горизонтальный полет. Испытания модели SUAV:Q в аэродинамической трубе уже состоялись и признаны успешными. В частности, разработчики проверяли переходный режим полета беспилотника.
Прототип SUAV:Q имеет размах крыла 2,1 метра. Масса беспилотника составляет 3,7 килограмма. Аппарат способен подниматься на высоту 120 метров и вести оттуда наблюдение за поверхностью. Для этого беспилотник предполагается оснастить легкой мультиспектральной камерой, которая позволит оценивать состояние растений на полях. По мнению разработчиков, SUAV:Q может заинтересовать не только фермеров, но также лесную и пожарную службы.
В августе прошлого года подмосковный Центральный аэрогидродинамический институт испытал беспилотник FLYP, разрабатываемый татарстанским конструкторским бюро «Авиарешения» для использования в сельском хозяйстве. Аппарат испытывали в аэродинамической трубе при скоростях воздушного потока до 20 метров в секунду. FLYP представляет собой прямоугольный летательный аппарат с двумя несущими воздушными винтами и корпусом фермовой конструкции.
Согласно проектным расчетам, аппарат сможет выполнять полеты на скорости до 70 километров в час и перевозить грузы массой до 200 килограммов. Предполагается, что FLYP будет использоваться в первую очередь для перевозки грузов и обработки полей химикатами. Аппарат также можно будет задействовать в поисковых работах. Беспилотник будет летать по заранее заданному маршруту, используя для навигации данные спутниковой системы.
Василий Сычёв
Управлять им может один человек
Инженеры из немецкого стартапа FORMIC Transportsysteme разработали полуавтоматическую систему для транспортировки тяжелых крупногабаритных грузов. Ее основной компонент — шестиколесные роботизированные платформы, каждая из которых способна перевозить на себе до 2,5 тонн груза. Несколько робоплатформ могут объединяться в единую группу с грузоподъемностью до 37,5 тонн, автоматически отслеживая и синхронизируя движения между собой, сообщает New Atlas. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Когда в ограниченном пространстве производственного цеха требуется переместить объект, который имеет большие габариты и массу (крупногабаритный станок или другое тяжелое промышленное оборудование), то в такелажных работах задействуют подкатные роликовые системы перемещения. Они представляют собой отдельные небольшие тележки на роликах с плоской опорой для груза сверху. Несколько тележек подкатываются под груз и каждая принимает часть общей массы на себя. Однако существенным минусом такого подхода остается необходимость вручную контролировать дальнейшее перемещение груза. Инженеры из стартапа FORMIC Transportsysteme, созданного на базе Технологического института Карлсруэ, разработали роботизированный вариант подкатных платформ, с помощью которых можно автоматизировать процесс перемещения массивных крупногабаритных грузов. Каждая платформа представляет собой отдельного самодвижущегося робота на шести колесах — по три с каждой стороны. Благодаря такой конструкции робоплатформа способна двигаться вперед, назад, разворачиваться на месте, а также преодолевать небольшие неровности, встречающиеся на пути. https://www.youtube.com/watch?v=6JOdteRghJg Самостоятельно каждая платформа системы может перемещать на себе груз массой до 2,5 тонн и может поднимать грузы, расположенные на минимальной высоте от пола около 25 мм. Отдельные платформы способны объединяться в группу и действовать совместно как единое целое. В этом случае модули отслеживают и синхронизируют свое взаимное положение и перемещение с помощью встроенных видеокамер, а также обмениваясь радиосигналами. Управляет системой оператор с помощью пульта с джойстиками, на экране которого отображается текущее положение всех модулей, а также их взаимная ориентация относительно друг друга. К примеру, можно заставить платформы повернуть груз на месте вокруг вертикальной оси, проходящей через выбранную оператором точку. Для того чтобы выполнить эту команду, все составляющие группу модули автоматически разворачиваются на месте на нужные углы таким образом, чтобы их совместное движение в результате приводило к повороту установленного на них объекта вокруг заданной точки. Благодаря этому можно совершать точные маневры с грузом в ограниченном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=sKYYZj0_y0g На данный момент максимальное возможное число модулей в рое ограничено пятнадцатью из соображений безопасности управления ими, но в будущем количество может быть увеличено. Общая грузоподъемность пятнадцати робоплатформ составляет 37,5 тонн, однако, по словам разработчиков, для большинства работ будет достаточно трех, а управлять перемещением груза может один человек. Старт продаж системы должен начаться в этом году. А вот если груз упакован в контейнеры массой не более 25 килограмм, то не исключено, что работу с таким грузом в недалеком будущем можно будет доверить человекоподобному роботу Apollo, разрабатываемому американской компанией Apptronik. Несмотря на то, что Apollo позиционируется как робот общего назначения, на первое время его основной деятельностью должна стать работа с грузами на складах и в производственных помещениях.