Matrix UAV: украинские дроны, которые меняют представление о дронах

Matrix UAV: украинские дроны, которые меняют представление о дронах
Фото: Андрей Пуляев, Павел Косолапкин и Виталий Гитченко

Украинские инженеры из стартапа Matrix UAV создали мультироторный беспилотный летательный аппарат, который способен работать без аккумулятора — питание для него подается по кабелю с земли или вырабатывается генератором, установленным на самом дроне. Когда необычный украинский беспилотник попадет на вооружение ВСУ и МЧС узнавал «Дом инноваций».

Урбанистический пейзаж промышленной зоны столичных Позняков — то место, где украинские инженеры из компании Matrix UAV создают инновационные беспилотные летательные аппараты — БПЛА, что по-английски как раз и называется UAV — Unmanned Aerial Vehicle. Первое знакомство с по-настоящему украинскими беспилотниками для «Дома инноваций» организовал Михаил Петях, проектный менеджер стартапа. Всего команда Matrix UAV на данный момент насчитывает два десятка человек — это электронщики, инженеры, конструкторы, дизайнеры.Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

Начинался стартап как волонтерский проект. А когда в феврале 2017 года для поддержки этого проекта удалось привлечь инвестиции, его официально зарегистрировали как предприятие. Ядро команды — это специалисты, занятые в разработке и создании украинских беспилотников с первых дней существования проекта. Андрей Пуляев, главный конструктор, сегодня возглавляющий фирму, а также Павел Косолапкин и Виталий Гитченко провели для «Дома инноваций» демонстрацию возможностей БПЛА «Химера-Т» и показали особенности модели «Химера-Н».

Если б не было войны…

С началом конфликта на Донбассе в 2014 году многие волонтеры бросились добывать любыми путями беспилотники. «Добробаты» с радостью принимали любую помощь — от ботинок и медикаментов до оружия, — на которую сбрасывались всем миром. Но качественные беспилотные аппараты, подходящие для работы в зоне военного конфликта, стоят немало. Так в стране началась массовая доработка недорогих иностранных дронов и создание украинских беспилотников, которые смогли бы заменить мировые аналоги ценой в десятки и сотни тысяч долларов.

— По сути, настоящих украинских «производителей дронов» можно по пальцам пересчитать, а остальные чаще всего покупают готовые беспилотники, как-то их дорабатывают, и продают как продукт «Made in Ukraine», — говорит Михаил Петях. — Но в наших беспилотниках практически все создано нашей командой.

Нам показали цех по изготовлению рам, мастерскую, где разрабатывают электронную начинку, место дизайнера. И даже коридоры здания, где разместилась команда Matrix UAV, не пустуют — там стоят 3D-принтеры, в которых создают мелкие пластиковые детали для дронов.

Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

«Химера», которой суждено было воплотиться

Линейка дронов «Химера», разработанная киевскими умельцами, представляет собой мультироторную платформу, которая может быть адаптирована для выполнения разных задач. На БПЛА с шестью моторами можно установить камеру, ретранслятор сигнала. К нему можно даже прикрепить контейнер для доставки груза: проложив маршрут на ПК, планшете или смартфоне, можно отправить «Химеру-Н» в автономный полет, и, достигнув заданной GPS-координатами точки, дрон сбросит контейнер с парашютом, доставив ценный груз к месту назначения. При этом электронные системы радиосвязи, определения положения — электронные компасы и GPS — имеют тройное резервирование, и вывести их из строя, даже намеренно, очень непросто.

— Стоит понимать, что беспилотник — это просто инструмент, — говорит Андрей Пуляев. — Только то, как и с какой целью вы его используете, определяет, чем он является — «оружием», «шпионом», базовой станцией связи или чем-то еще.

Рама из легкого композитного материала, шесть фирменных импортных моторов с пропеллерами, да электронная начинка внутри черного корпуса — вот и вся основа дрона «Химера». Хитрость в том, откуда получают питание моторы и электроника.

Обычно для питания дронов используют аккумуляторы, но у них есть целый ряд ограничений. Во-первых, они тяжелые, и чтобы их нести обычный «бытовой» квадрокоптер тратит львиную долю энергии. Во-вторых, они довольно малоемкие — редкий мультикоптер может продержаться в воздухе дольше 20-30 минут. В-третьих, их стоимость высока. И, в-четвертых, зимой, когда аккумулятор холодный, его емкость падает настолько, что время полета может сократиться в два и больше раз.

Выходов из затруднительного положения украинские инженеры нашли сразу два. Первый: сделать огромный «удлинитель», и подавать питание для такого «привязного» беспилотника с земли — так работает дрон «Химера-Т». Второй выход — использование генератора: снизу под дроном крепится японский бензиновый мотор с карбюратором и топливным баком, и импортный генератор, преобразующий энергию вращения мотора в электроток — так работает модель «Химера-Н». Соответственно, гибридный БПЛА «Химера-Н» (от англ. Hybrid) может лететь до двух часов со скоростью до 40-45 км/ч, а «привязной» дрон «Химера-Т» (от англ. Tethered) может находиться в воздухе практически бесконечно долго — время его полета ограничено только ресурсом моторов. Точнее, надежностью его подшипников, на которые производитель дает гарантию в 600 часов непрерывной работы, то есть 25 суток.

«Химерой» обычно образно называют недостижимую мечту, идею, которую невозможно воплотить. Но эту «химеру» — дрон, который может летать месяц без посадки, — украинским инженерам удалось создать во плоти.

Обе модели дрона «Химера» уже не раз были опробованы «в поле» и показали себя отлично как в условиях суровой украинской зимы, так и арабского жаркого лета: в диапазоне температур от -20°C до +35°C («В тени!» — уточняют создатели БПЛА) дроны работают без сбоев. Для защиты от перегрева узлов «Химера-Т», например, предусмотрено три независимых системы охлаждения: кроме штатного охлаждения каждого из шести двигателей здесь использован радиатор для охлаждения преобразователя тока и активная система охлаждения электроники внутри рамы: воздух из-под дрона втягивается вентилятором, он охлаждает электронные компоненты и отводится через «лучи» — длинные трубчатые элементы рамы, на концах которых установлены моторы с пропеллерами.

Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

Птица невысокого полета

По сути, привязной дрон «Химера-Т» — это мобильная, быстро поднимаемая мачта, на которую можно установить широкий спектр оборудования. Это может быть и «мирный» Wi-Fi для массовых мероприятий, и «глаз в небе» для служб МЧС, а еще связь, визуальное наблюдение для военных целей, и все остальное, что только можно придумать.

— Мы уже запускали беспилотник с военным оборудованием для обеспечения тактической связи. Например, на нем крепился модуль связи, который раздавала на 20 км Wi-Fi с «криптованием», — говорит Андрей Пуляев. — А с установленной на дроне гиростабилизированной камерой с 30-кратным оптическим зумом можно с расстояния в 2-3 км узнать человека, а на большем расстоянии, с 4-5 км, можно четко увидеть, вооружен человек или нет, что за транспортное средство движется по дороге, не говоря уже о том, чтобы просто засечь движение.

Чтобы обеспечить визуальный контроль «всевидящее око» поднимается на высоту в десятки метров. Для привязного БПЛА «рабочая» высота составляет 30-100 метров, а для гибридного — от 50 до 300 метров.

— Мы можем поднять «Химеру-Н» и на километр, но в этом нет смысла, — говорят инженеры. — Если нужно обеспечить наблюдение за периметром, например, за территорией большого предприятия или лесного массива, то 100 метров вполне достаточно. То же касается и тактической связи.

Сейчас электронщики и инженеры-конструкторы колдуют над приводом для лебедки, которая будет разматывать и сматывать кабель, подающий питание в 1,5-1,6 кВт для «Химеры-Т». Планируется, что автомобиль с установленным на него приводом и привязным беспилотником будет подъезжать на нужное место, и в считанные секунды дрон уже займет свою позицию в небе. В случае отказа наземной системы подачи питания дрон сам опустится — энергии резервного аккумулятора (тут резервирование имеет практически все) на это хватит. Система аварийной посадки уже реализована в текущей версии БПЛА.

Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

Сторожевая башня на веревочке

Представьте себе зону стихийного бедствия или любой другой чрезвычайной ситуации — пожар, наводнение, землетрясение. Обычно в таких случаях, чтобы скоординировать действия, чтобы минимизировать ущерб, найти и спасти людей, попавших в беду, нужно обеспечить визуальное наблюдение и связь для проведения аварийно-спасательных работ. «Химера-Т» сможет оперативно обеспечить и то, и другое. Преимущество этой модели в том, что она подходит для длительного наблюдения. Например, в случае пожара на складе нефтепродуктов, в лесопосадке или на химзаводе не нужно поднимать вертолет или рисковать жизнями людей, работая «вслепую». Достаточно одного привязного дрона на платформе, которая подъедет на безопасное расстояние в 300-500 метров и будет часами помогать специалистам МЧС визуально контролировать процесс тушения пожара.

Для военных это тоже находка. Например, командный центр и два дрона помогут сопроводить разведгруппу в тыл на 15 км с отличным каналом связи. Альтернатива — две 30-метровые мачты, каждую из которых подвозит команда из шести человек на двух автомобилях. Длительный и трудоемкий процесс развертывания мачт можно заменить быстрым запуском двух дронов «Химера-Т».

Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

Более того, для размещения командного центра обычно выбирают «высоту» — место, расположенное на возвышенности, для лучшего обзора и большей дистанции связи без помех. А все высоты вблизи линии столкновения в зоне боевых действий «пристреляны». Для дрона с антенной или камерой наблюдения нет таких ограничений — беспилотник можно запустить и из низины, выбрав любую удобную ложбину, и поднять на десятки метров с тем же эффектом.

— А если такой беспилотник засечет противник?

— Визуально его заметить очень сложно. Максимум — с 500 метров, и то, если примерно знаешь, что ищешь. А средства РЭБ (радиоэлектронной борьбы — Ред.) пытаются засечь сигнал разведывательных аппаратов в диапазоне высот от 300 метров и выше. Они засекают частоту, на которой идет передача, и начинают подавление — они могут «давить» сигналы связи, GPS, что угодно. Но «Химера» летает ниже уровня, на котором средства РЭБ противника ищут разведывательные беспилотники, — поясняют инженеры Matrix UAV.

Предложение, порождающее спрос

Когда военные узнают о возможностях БПЛА Matrix UAV, они, по заверениям разработчиков дронов, искренне удивляются не только тому, что такую технику производят в Украине, но даже тому, что она вообще существует.

— Минобороны Украины заказывает для армии то, в чем есть потребность. А в дронах такого класса потребности пока нет только потому, что военные в Украине попросту не знают об их возможностях, — говорит Андрей Пуляев. — Это в Израиле, где конфликт длится десятки лет, армия в курсе всех высокотехнологичных новинок военной техники, и эффективно использует их.

Пока что Matrix UAV принимает участие в профильных выставках военного оборудования в Украине и за рубежом, чтобы познакомить украинских и иностранных военных со своей техникой. И, конечно же, параллельно украинские БПЛА проходят сертификацию в профильном институте, без которого нельзя принять участие в закупках для армии — это Государственный научно-испытательный центр Вооруженных Сил Украины. Украинский сертификат, по словам стартаперов, откроет дорогу и на международные рынки: когда качество твоей продукции и пригодность ее для армейского применения подтверждено украинским военным учреждением, доверие к ней растет и у иностранных военных.

Matrix UAV: українські дрони, які змінюють уявлення про дрони

Но уже и сейчас интерес к дронам проявляют военные и МЧС из ОАЭ, стран Африки, Европы — команда со своими разработками побывала к Арабских Эмиратах на военной выставке. Интерес есть, потому что, например, привязной дрон — не самое распространенное решение: их делают разве что в Израиле.

Стартаперы пока не заявляют утвержденных рыночных цен на свои беспилотники: они все еще в процессе разработки. Инвестор, который поддержал проект, не требует быстрого возврата инвестиций. Разработка такого решения — трудоемкая и наукоемкая работа, поэтому процесс длится долго и стоит дорого.

Стоимость «Химера-Н» и «Химера-Т» будет «ниже стоимости иностранных аналогов», утверждают создатели украинских дронов: вопрос цены для Украины очень важен. Ведь в Matrix UAV говорят: украинские военные рассказывают, как суперсовременное дорогостоящее оборудование закупается, но лежит на складах… потому что чиновники боятся, что в процессе эксплуатации его могут испортить.

— В ближайшее время мы планируем выйти на рынок с нашими дронами и компания начнет приносить прибыль, — говорит Михаил Петях.

Но, как утверждают представители команды Matrix UAV, и для них, и для инвестора в первую очередь важно, чтобы созданные в Украине беспилотники помогали защищать страну и спасать жизни людей как на фронте, так и в мирной гражданской жизни.



Добавить комментарий