Студенты Института авиамашиностроения и транспорта ИРНИТУ Александр Морозов и Сергей Усольцев работают над способами снижения энергопотребления беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Инновационный проект они представили на научной смене в спортивно-оздоровительном лагере «Политехник». Презентация молодых ученых признана лучшей в исследовательском конкурсе.
Как рассказал третьекурсник Александр Морозов, для снижения энергопотребления и оптимизации работы БПЛА разработчики предлагают использовать принцип отслеживания и планирования на потоках горячего воздуха. По такому принципу передвигаются орлы, чтобы сэкономить силы при длительных «путешествиях».
Второкурсник Сергей Усольцев еще в школьном возрасте посещал курсы по авиамоделированию. Обучение продолжил в робототехническом направлении ИРНИТУ. По его словам, предлагаемый принцип восходящих воздушных потоков используется планеристами уже давно. Однако в беспилотной авиации он применяется впервые.
«Кроме того, для небольшой подзарядки аккумулятора беспилотника необходимо применять турбогенератор. Поток воздуха будет раскручивать лопасти устройства и питать источник тока.
Мы предлагаем несколько вариантов. В частности, для планирования на горячих потоках будет применяться изменяемая геометрия крыла или выдвижные элементы, позволяющие увеличить эффективность аппарата. Турбогенератор мы намерены разместить в носовой части летательной установки. Предполагается закрыть его обтекателем и оставить небольшое отверстие для подвода воздуха либо сделать доступ при пикировании, а также подзарядки.
Планируем создать образец и провести ряд испытаний. Эксперименты помогут понять, какого размера должен быть генератор, чтобы его коэффициент полезного действия превышал потери, которые придется компенсировать двигателем из-за увеличения сопротивления», - сообщил Александр.
Начальник управления научной деятельности ИРНИТУ Алексей Говорков, входящий в экспертную комиссию конкурса, предложил продолжить развивать проект в студенческом инновационном бюро «Авиатор» и на площадке университетского коворкинга. Кроме того, он дал несколько советов, как усилить работу БПЛА.
«Мы предлагаем программно-аппаратное решение. Если по традиционной схеме внедрять электромотор, то энергопотребление составит 500 Ватт. Летательный аппарат, модернизированный по данной концепции, будет взаимодействовать через компьютерную систему, которая расходует 30 Ватт. Час полета на электродвигателе равен 16 часам полета планера под управлением компьютера. Наша технология только улучшит работу устройства.
Используемая концепция рассчитана на длительные полеты. Рекорд работы планера на расстояние составляет 3500 км», - пояснил Сергей.
Людмила Портнова«Политеховцы» должны рассмотреть проектирование «беспилотников» комплексно. Особое внимание необходимо уделить энергоэффективности аппаратов самолетного и роторного типов. В настоящее время есть много готовых решений, среди которых солнечные элементы, авторотация, планирование по попутным потокам воздуха. В ближайшее время молодым ученым необходимо изучить эти направления и сгенерировать принципиально новое, подходящее для современной беспилотной авиации», - отметил Алексей Говорков.
