Дрон на солнечных батареях готов к клонированию

Уникальный российский беспилотный летательный аппарат «Сова» завершил полный цикл летных испытаний. Дрон-демонстратор и три опытных образца налетали в общей сложности примерно 1000 летных часов. Испытания подтвердили возможность создания массового беспилотника с солнечными панелями и аккумуляторными батареями, способного месяцами находиться на высоте 20 километров, вести наблюдение и передавать данные на землю в режиме онлайн. «Армейский стандарт» выяснил, что ждет дальше этот проект. 

Как рассказал «АС» технический директор компании «Тайбер» Сергей Тыцык, после успешно завершившихся в прошлом году летных испытаний уникального беспилотника «Сова» подписан акт. Полеты четырех опытных экземпляров продолжались в течение примерно полутора лет. «В ходе испытаний беспилотники «Сова» уверенно летали на высотах до 20 километров, успешно выполнили всю программу испытаний. Сейчас аппараты находятся на испытательной площадке в подмосковном Жуковском в ожидании продолжения летной работы», — рассказал Сергей Тыцык. 
По его словам, Фонд перспективных исследований выполнил проверку самой идеи создания летательного аппарата инновационной схемы, убедился в полной реализации заявленного проекта с подтверждением заявленных характеристик. «Ведутся переговоры с различными крупными структурами России в целях продолжения работ по такой тематике», — отметил Сергей Тыцык. 

Летные испытания «Совы» стали начальным этапом реализации проекта по созданию и испытанию летающей лаборатории беспилотного высотного комплекса сверхдлительного функционирования. Беспилотник «Сова» помог исследовать саму возможность полетов большой продолжительности на высотах до 20 км летательного аппарата с крылом большого удлинения и силовой установкой из двух электродвигателей. Энергопитание от аккумуляторных батарей предусмотрено для взлета и набора высоты.

Солнечные батареи используются для энергопитания при полете на крейсерской скорости и большой высоте. Первый экспериментальный образец беспилотника был построен не для достижения рекордных результатов, например, по продолжительности полета, а чтобы продемонстрировать возможность реализации самой идеи такого аппарата и его энергообеспечения.  

В ходе испытаний подтверждена возможность круглосуточных высотных полетов, без потери высоты. Было определено, что аппарат может без посадки летать на протяжении трех летних месяцев на широте Москвы. Кроме того, исследовалась возможность полетов электросамолетов в условиях турбулентности, тестировалась работа систем связи, управления, приема-передачи информации. По информации разработчика, максимальная мощность электродвигателей «Совы» составляет порядка 6 кВт для взлета и набора высоты. В крейсерском полете потребляемая мощность составляет всего лишь порядка 1 кВт.  

В компании-разработчике опровергли появившуюся в СМИ информацию о том, что летающий образец «Совы» пришел в негодность после неудачной посадки. «Естественно, что в ходе испытаний были и небольшие поломки, но все аппараты сейчас находятся в летном состоянии», — сказал представитель разработчика.  

Одна из инноваций в конструкции «Совы» — оригинальный способ управления подъемной силой крыла по всей его длине. Революционный способ управления подъемной силой в полностью автоматическом режиме стал возможен благодаря новым алгоритмам синхронизации нескольких автопилотов. Кроме того, в системе энергообеспечения аппарата используются новые технологии, существенно повышающие его энерговооруженность.  

Беспилотник имеет распределенную систему управления: три автопилота передают центральному бортовому компьютеру данные о положении в пространстве. В ответ получают команды для сервоприводов. Управление полетом происходит за счет изменения угла атаки отдельных частей крыла. Подобная технология позволяет настраивать как крен, так и прогиб крыла и повышает устойчивость беспилотника в условиях турбулентности. 

Отказ от жесткого крыла дал конструкторам значительную экономию в весе — 20–30% от массы аппарата. Конструкция аппарата и разработанная система управления при испытаниях доказали, что российский аппарат на 15–20% превосходит по энергоэффективности мировые аналоги и позволяет применять доступные солнечные панели с эффективностью 18–20%. Появилась возможность установки дополнительной полезной нагрузки и ее энергообеспечения. 

Прототип аппарата «Сова» имеет размах крыла 9,5 метра. Взлетный вес составляет почти 12 кг. Аппарат летит со скоростью 9 метров в секунду, или 32,4 километра в час. Беспилотник на солнечной энергии может оставаться в полете длительное время, решая задачи наблюдения и связи. Это может быть мониторинг наземных, воздушных и околоземных объектов на разных широтах земного шара. Кроме того, на базе подобных дронов могут развертываться системы связи. 

По оценке экспертов, продвинутые «Совы» могут быть направлены на вооружение Минобороны. Дроны планируется использовать для патрулирования, разведки, управления и связи судов и удаленных объектов, в том числе в арктических районах. Такие аппараты в скором времени в силу экономичности смогут заменить дорогие низкоорбитальные спутники. Аппараты используют солнечную энергию и стратосферные воздушные потоки. 

Создание летательных аппаратов, работающих на солнечных батареях, активно идет во все мире. В 2016 году «солнечный» самолет Solar Impulse 2 совершил кругосветное путешествие. На это экипажу самолета потребовалось три месяца. Этот рекорд намерены побить авторы проекта самолета Stemme S12 на солнечных батареях. В 2020 году Stemme S12 должен за неделю пролететь 33 тыс. км вокруг света исключительно на солнечной энергии, без использования топлива и без промежуточных посадок.