Участники научно-технологической программы «Большие вызовы», которая проходит в Образовательном центре «Сириус», совместно с ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация» моделируют и изготавливают стенд для экспериментального исследования режимов и программ опрыскивания полей сельскохозяйственными летательными аппаратами. С помощью этого стенда школьники рассмотрят различные режимы работы двигателей квадрокоптера и их компоновки, а также исследуют эффективность каждого варианта. Разработка ведется по направлению «Беспилотный транспорт и логистические системы».
Современные технологии, используемые для опрыскивания полей, как правило, позволяют поливать растения сверху, а нижняя их часть остается необработанной. Эту проблему решает беспилотный сельскохозяйственный дрон, способный обрабатывать растения равномерно по всей их высоте при более низком расходе удобрений, а также позволяет проводить работы без участия человека.
Такой дрон, который обладает значительно более мощным и удобным функционалом, предложили разработать специалисты Опытно-конструкторского бюро П.О. Сухого. Школьники продумывают строение и функционал комплектующих изделий, а затем изготовят стенд, с помощью которого можно экспериментально определить оптимальные варианты строения беспилотника и повысить эффективность спроектированного дрона.
«Сам беспилотник будет достаточно большим. Его ширина составит 6–7 метров, а ширина распыления – около 11 метров. Аппарат сейчас находится на этапе разработки, а мы с ребятами тестируем его строение. Мы собираем стенд, имитирующий расположение двигателей на дроне, под стендом устанавливаем ячейки, запускаем двигатели, пускаем жидкость через форсунки, а после замеряем, как распределилась жидкость по ячейкам. В каких-то из них собирается больше жидкости, в каких-то меньше – так мы подбираем расположение двигателей, при котором распределение будет наиболее равномерным, а площадь опрыскивания – максимальной», – поясняет руководитель проекта, инженер-конструктор опытно-конструкторского бюро П.О. Сухого Артем Першин.
На проекте ребята работают на различных станках, изготавливают самостоятельно разработанные и смоделированные детали на 3D-принтерах, создают и собирают электросхемы и электроцепи, которые позволяют менять положения двигателей на стенде и дистанционно тестировать работу аппарата в разных режимах.
«Я собираю стенд, много паяю, работаю за станками и пишу документацию. Самым трудным было придумать 15 разных компоновок двигателей на бумаге и продумать методику испытаний, – рассказал Егор Волченков из Ивановской области. – Я уже 8 лет занимаюсь авиамоделизмом, так что мне очень близка тема беспилотников. Я выбрал именно это направление, потому что хочу закончить Московский авиационный институт и работать в Объединенной авиастроительной корпорации. К тому же наш беспилотник масштабный: каждый наш двигатель тянет по 28 килограммов. И работа заключается в практике: мы работаем руками и видим результат».
В рамках проекта школьники изучают устройство станков, основы электротехники, учатся создавать и собирать схемы, получают практические навыки: как паять, соединять провода, подключать друг к другу двигатели, аккумуляторы, регуляторы, сервоприводы. Помимо этого, ребятам пригодятся навыки программирования, потому что стенд должен работать в разных режимах и управляться дистанционно с пульта.
На финальной защите команда проекта представит собранный стенд для тестирования программ и режимов двигателей сельскохозяйственного дрона. Также участники расскажут об итогах своих исследований и представят результаты экспериментов, с помощью которых выберут варианты наиболее эффективных компоновок двигателей.
В июле 2023 года направление «Беспилотный транспорт и логистические системы» включает в себя четыре проекта. В рамках этого направления школьники также создают систему доставки медикаментов маломобильным группам населения с помощью беспилотных летательных аппаратов, разрабатывают технологию смешанной навигации для дефектации и обслуживания производственных линий и технологию группового следования беспилотных грузовых автомобилей.
