Дрон с пропеллерами на пропеллере покрутился и превратился в лидар

Американский инженер разработал дрон необычной конструкции: у него есть три крыла и по одному пропеллеру на каждом из них. Благодаря этому он может зависать на месте, а также летать по-самолетному. Поскольку в дроне есть лазерный дальномер, при вращении он работает как лидар, определяя расстояние до окружающих объектов. Видео с описанием проекта опубликовано на YouTube.

Беспилотные летательные аппараты с конструкцией мультикоптера популярны благодаря своей простоте: им достаточно всего несколько винтов и не нужны какие-либо дополнительные механические приспособления. Кроме того, они взлетают и садятся вертикально, поэтому их гораздо проще использовать на небольших участках. В то же время дроны самолетного типа за счет подъемной силы от крыла намного эффективнее мультикоптеров.

Есть проекты, в которых используются обе конструкции. Чаще всего это дроны самолетного типа с дополнительными винтами для вертикальных взлета и посадки. Но есть и отдельные примеры, когда винты закрепляют прямо на крыле и дрон по сути представляет собой пропеллер на пропеллере. Мы рассказывали о нескольких подобных проектах, и во всех них инженеры использовали по паре крыльев и винтов. Одна из проблем этого решения заключается в том, что дрон ведет себя нестабильно при полете винтами вверх, поскольку используется всего два винта.

Американский инженер Николас Рем (Nicholas Rehm), конструирующий необычные летательные аппараты в свободное время, создал во многом аналогичный аппарат, но с тремя крыльями и винтами на них. В центре располагается блок управления, аккумулятор и электромоторы, поворачивающие крылья. На конце каждого крыла установлено по небольшому винту.

Дрон умеет летать в трех режимах. В первом крылья расположены перпендикулярно земле и он летает как мультикоптер, используя только винты. Во втором режиме крылья поворачиваются и дрон начинает вращаться на месте за счет тяги винтов. А в третьем режиме он наклоняется и переходит в самолетный режим с двумя крыльями под небольшим углом к земле и одним сверху перпендикулярно ей.

Чтобы дрон в самолетном режиме летал на одной высоте, Рем установил в центральную часть лазерный дальномер. Он реализовал и продемонстрировал на практике контроль высоты полета, а также показал, что гипотетически дальномер можно использовать и для другой задачи. Поскольку в дроне есть режим вращения и дальномер, по сути он работает аналогично двумерному лидару, который посылает лазерные лучи в разные стороны и по скорости отражения вычисляет расстояние до объектов вокруг. В случае с дроном ситуация осложняется тем, что его вращения не строго параллельно земле, но инженер показал, что даже с колебаниями наклона можно обнаруживать большие объекты, такие как забор.

Измерения показали, что наименьшую мощность дрон потребляет в режиме вращения на месте, а не самолетном режиме: около 35 ватт против примерно 70. Инженер предполагает, что это связано с крылом, которое в самолетном режиме располагается сверху и не создает подъемную силу. В режиме мультикоптера дрон предсказуемо показал наименьшую эффективность — чуть более 100 ватт.

Мы рассказывали и о других любительских дронах с необычной конструкцией, например, о продольном бикоптере, выглядящем как летающая палка.

Григорий Копиев