Бейсбольная пушка позволила запустить квадрокоптер с движущегося пикапа

Американские инженеры разработали дрон со складными плечами, которым можно выстреливать из пусковой установки, причем даже на ходу. После вылета из трубы плечи дрона раскрываются, затем винты начинают вращаться, и менее чем через секунду после запуска дрон переходит в стабильный управляемый полет, рассказывают авторы доклада, представленного на конференции IROS 2019.

Как правило, дроны запускают с земли, но на это требуется ровная площадка, а главное — время. В случае, если дрон необходимо запустить быстро, такая схема не подходит. Например, военные неоднократно предлагали использовать дроны для разведки, дополняя ими боевые машины. Однако для боевой машины остановка может быть опасна, а запускать обычные квадрокоптеры на скорости довольно сложно из-за встречного потока воздуха.

Инженеры из Калифорнийского технологического института и NASA под руководством Бретта Кеннеди (Brett Kennedy) создали систему почти мгновенного запуска дрона, которую можно использовать даже на скорости. В сложенном виде дрон имеет обтекаемую форму, похожую на мину для миномета с хвостовым оперением. Аппарат представляет собой квадрокоптер, но в сложенном виде все четыре плеча с винтами на концах плотно прилегают к выемкам в корпусе и сдерживаются нейлоновой нитью.

Во время запуска дрон активирует нагреватели, которые расплавляют нить. Поскольку плечи соединены с корпусом через петли с торсионными пружинами, уже через 70 миллисекунд они полностью расправляются. Через 0,7 секунды после запуска дрон уже находится в стабильном положении и его винты раскручены до достаточной скорости, чтобы продолжать управляемый полет. Для запуска инженеры взяли готовое решение в виде пневматической пушки для бейсбольных мячиков, которую обычно применяют во время тренировок.

Инженеры продемонстрировали несколько запусков дрона, причем один из них происходил не с земли, а с пикапа. Несмотря на то, что пикап двигался со скоростью 80 километров в час, дрон успешно раскрыл плечи, стабилизировал свое положение и продолжил лететь под управлением оператора.

Нынешний прототип имеет несколько недостатков, которые инженеры могут исправить в будущих версиях. В частности, применение расплавляемой нейлоновой нити означает, что дрон нельзя быстро сложить и запустить снова. Кроме того, при посадке он заваливается набок из-за вытянутого корпуса и отсутствия ног. Наконец, он не может использовать GPS с самого начала полета из-за металлической трубы в пневматической пушке.

Пневматический запуск беспилотников уже применяли американские военные, однако они использовали этот метод для запуска беспилотника самолетного типа, который легче адаптировать для такой задачи.

При запуске с автомобиля возникает еще одна проблема — после полета дрон необходимо посадить обратно на машину. Для этого американская компания Target Arm создала систему остановки и запуска мультикоптеров, закрепляемую на кузове. Она состоит из П-образной рамы и множества штырей, фиксирующих беспилотник во время посадки или наоборот отпускающих его во время запуска.

Григорий Копиев