Дрон с пропеллерами на пропеллере научили быстро менять режим полета

Сингапурские инженеры доработали алгоритмы управления гибридным дроном с пропеллерами на крыле, благодаря чему он может менять режим полета с монокоптерного на самолетный примерно за полторы секунды. Кроме того, дрон научили летать в режиме вертикального бикоптера.

В области малых беспилотных летательных аппаратов можно выделить две наиболее популярные конструкции, обладающие ярко выраженными преимуществами и недостатками: мультикоптеры и беспилотники самолетного типа. Первая конструкция представляет собой аппарат с несколькими роторами с винтами, как правило, статично закрепленными на раме. Такие дроны способны совершать вертикальный взлет и посадку и просты в управлении. Дроны самолетного типа имеют крыло и предназначены для эффективного горизонтального полета, но обычно не способны совершать вертикальный взлет и посадку. Существуют также гибридные схемы, в которых применяется фиксированное крыло, винты для вертикального взлета и посадки, а также отдельный толкающий винт (или несколько) для горизонтального полета.

Инженеры из Сингапурского университета технологий и дизайна в 2017 году представили дрон THOR, который также совмещает в себе конструкции двух типов, но уникальным образом. Беспилотник состоит из центральной части, с двух сторон от которой располагаются консоли крыла. На каждой половине крыла установлен двигатель с винтом. Кроме того, консоли крыла могут отклоняться на нужный угол благодаря сервомоторам. Изначально дрон взлетает на месте как монокоптер, вращая крыло в горизонтальном положении с помощью винтов на нем. Затем он может в полете выпрямить крыло и перейти в самолетный режиме полета.

Теперь инженеры доработали алгоритмы управления дроном такой конструкции и продемонстрировали их работу на уменьшенном прототипе. Кроме уменьшенного размера новый прототип также получил законцовки крыла. Во время полета изначально дрон так же, как и раньше, вращается вокруг своей оси, а затем поднимается и быстро разворачивает крыло в плоское однонаправленное положение. В первом прототипе у беспилотника уходило на это больше времени. Кроме того, в процессе перехода дрон нестабильно раскачивался, что потенциально могло привести к падению. Наконец, новый алгоритм позволяет дрону не сразу перейти в самолетный режим, а перед этим зависнуть в воздухе на двух винтах, расположив крыло вертикально.

Необычные гибридные дроны, адаптированные для вертикального и посадки, представляют собой не только исследовательский интерес. К примеру, с такими дронами активно экспериментирует Amazon, которая собирается доставлять с их помощью посылки клиентам, и таким образом уменьшать время доставки и свои затраты. В 2015 году компания показала дрон самолетного типа с восемью горизонтальными винтами и одним толкающим. А недавно компания разработала новый дрон, представляющий собой гексакоптер с фиксированными винтами и шестиугольной рамой, выполняющую роль крыльев и стабилизаторов. После вертикального взлета дрон меняет соотношение тяги на винтах и наклоняется вперед для эффективного горизонтального полета.

Григорий Копиев