车里雅宾斯克研发人员研制出首款运输无人机原型

南乌拉尔国立大学的研究人员研发出一种装置原型,该装置可远距离运输小型无人机,例如用于北极开发和森林巡逻。作为“天狼星”夏季项目的一部分,年轻的研究人员正在南乌拉尔国立大学科学家的指导下开展该项目。

这架代号为“袋鼠”的运输机采用串联方案制造,可携带有效载荷或总重量不超过两公斤的小型无人机。

“该装置将无人机运送到目的地,操作员将在那里接收它并执行指定的任务,”南乌拉尔国立大学航空航天系学生康斯坦丁·科列斯尼科夫说道。无人机执行任务时,运输机可以在等待卸载物体的同时自行充电,然后再将其送回,或者立即自动空载返回发射基地。我们目前正在准备一个带有太阳能电池板的试用版本,用于在北极地区工作。我想指出的是,四轴飞行器或无人机从运输车辆上降落并不一定非要在着陆时进行;这些设备可以在飞行过程中释放到空中,也可以返回。”

该原型机重3公斤,翼展2米,机身长95.7厘米,这意味着该设备可携带5公斤(含自身重量)的物品,最大飞行距离可达80公里。该设备可以同时运输两架无人机,或运输一架配备中继器的地面无人机,每架无人机由一名单独的操作员控制,或运输建议重量不超过1.2公斤的负载。

开发人员允许该模型进行放大,以容纳更大的无人机——比目前的最大无人机数量大四倍。

从技术上讲,独立飞行的四轴飞行器或地面无人机的飞行距离限制在1公里以内。这主要是由于无人机上安装的电池容量小和天线功率低。

“小型无人机和四轴飞行器能够进入大型无人机难以到达的地方,但如果目标距离较远,那么运送此类无人机将很困难。” “探险队必须配备相应的装备,”南乌拉尔国立大学金属压力加工与机械系高级讲师奥列格·西韦林解释说。“为了提高这些探险队的机动性,并缩短设备准备时间,年轻的研究人员提议使用一种综合系统,一次性将多架无人机直接运送到工作现场。”

袋鼠运输装置的优势在于其紧凑性、系统模块化(可以实现不同的舱室和必要设备)、易于维修(大部分机体采用3D打印技术制造,因此可以重新打印单个模块),以及考虑到其尺寸的承载能力。

“如今,俄罗斯正在积极开发一种能够使用所谓的‘蜂群系统’(swarm systems)的方案,即将多架无人机组合成一个工作系统。”奥列格·西韦林指出。——我们“矢量”协会的学生提出的解决方案,旨在同步不同设计、不同类型的无人机,结果证明它非常有趣且非凡。它将使蜂群尽可能靠近执行任务的地点,同时最大限度地发挥不同级别设备的优势。在设计该装置时,他们既考虑了标准运行条件,也考虑了系统的自主性,这导致了许多相当不寻常的解决方案,例如采用“串联”方案。这种设计允许在货舱中放置几乎任何货物。其功能取决于准备阶段提供的模块;这些模块可能是无人机上的中继器和太阳能电池板,用于扩大信号范围,以及惯性自动着陆系统,用于将无人机返回空中的载体。我们将成为该领域的先驱,因为目前还没有与我们的设备类似的已知产品。

该原型机由遥控器(最远20公里)和内置的“自动驾驶仪”系统(单向50公里)控制。该设备可以从任何平坦地面发射,无需特殊基座。当超出通信范围时,“袋鼠”将通过自动驾驶仪上的保护系统启动,自行返回发射场。飞行过程中可充电,着陆后即可充满电。

袋鼠无人机远距离运输装置可用于北极地区的开发,例如监测冰川和企鹅迁徙,以及使用无人机采集北极冰层样本。在北极地区以外,它还可用于保护森林地区、在野火高风险地区巡逻,以及协助森林保护组织抓捕偷猎者等。

叶卡捷琳娜·博尔尼赫
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