Заря беспилотной авиации: от гонок в небе до доставки кофе
Kак раз во время самоизоляции в Ижевске заработал первый сертифицированный сервис доставки дронами Zala Aero Drone Delivery (ZDD). И сейчас в Сети можно увидеть множество роликов, снятых радостными получателями посылок с неба.
Разработчик сервиса, компания Zala Aero получила известность благодаря своим системам удаленного мониторинга, а также разведывательным и ударным дронам. Теперь она наладила серийное производство дронов по доставке грузов. «И это не просто дроны, а готовое «коробочное» решение, технология, которую можно адаптировать для выполнения задач в любой точке мира, — говорит генеральный директор Zala Aero Александр Захаров. — И, что очень важно, сервис сертифицирован государственными органами. Мы продаем не дроны, а суперсовременные услуги по доставке».
Hoversurf. Испытание летающей модели-прототипа в Сколково.
Для работы с сервисом достаточно установить на телефон приложение ZDD и, если вы попадаете в зону действия сервиса, выбрать заказ, точку доставки и оплатить. На телефоне сразу включается таймер обратного отсчета. Так что выходить встречать можно в последнюю секунду. Если же вы живете в многоэтажном доме или делаете заказ на природе, его привезут в ближайшую удобную точку. Одна система работает в радиусе 7 км и охватывает около 50 тыс. человек. Ее развертывание занимает два дня, в течение которых Zala Aero при помощи воздушного лазерного сканирования картографирует район с точностью до 2 см, что позволяет обойти любые препятствия и наметить все удобные для доставки площадки. Дрон с восемью электродвигателями доставляет стандартную коробку весом до 1,2 кг прямо в нужную точку, но не садится, а спускает груз на прочной веревке. Это решает массу проблем — от кражи дорогостоящих аппаратов до оборудования посадочной площадки. В процессе тестирования испытатели дергали за фал — дрон не упал. На борту дрона есть камера для видеофиксации доставки, так что при получении можно улыбнуться в небо, и фото получится радостным.
ZALA DRONE DELIVERY. Сертифицированная доставка дронами уже вовсю работает в Ижевске.
Эти дроны в начале лета должны были появиться во многих российских городах, но изоляция поубавила деловую активность. Захаров не унывает и собирается разворачивать ее на базе своих 80 отрядов, разбросанных по стране и занимающихся сопровождением промышленных решений. А сервис в Ижевске продолжает работу: к доставке еды добавились цветы (прибыль в десять раз выше). К тому же почти раскуплены все доставки на Новый год: пользователи сами обратились с инициативой. Представьте: перед Новым годом строго в определенное время к вам прилетает яркое светящееся чудо с подарками! «Восторг у взрослых не меньше, чем у детей», — говорит Захаров.
Вот такую штуку можно вызвать в приложении для смартфона ZDD. Дрон прилетает быстрее, чем вы выйдете на крыльцо своего дома.
Конвертопланы
Та же Zala Aero в мае запустила в производство дрон-конвертоплан ZALA 421−16EV HD. А в июне «Ростех» начал изготавливать роботизированные конвертопланы семейства «Эра». Помимо этого в России существует как минимум дюжина проектов беспилотных конвертопланов разных конструктивных схем.
Самые известные схемы — с поворотными гондолами или крыльями. Ее использует и единственный пилотируемый конвертоплан в мире Bell V-22 Osprey. Но запредельная сложность конструкции и критичное управление при переходе с вертолетного в самолетный режим приводит к большой аварийности. Первые беспилотные конвертопланы имели именно такую конструкцию. Потом кто-то из экономии просто прикрутил к самолету квадрокоптер, и это решение получило большое распространение — в первую очередь в силу надежности. Таким образом построена и ZALA 421−16EV HD. Но что в этой схеме интересного? «Такие схемы есть и у американцев, и у израильтян, — говорит Александр Захаров. — При оценке эффективности конвертопланов надо обязательно смотреть на посадку, а на видео обычно показывают взлет, как правило вечером, когда нет ветра и спокойная погода. Мы же строили не просто гибрид вертолета и самолета. У него несколько очень сложных режимов: и вертолет-самолет, и самолет-вертолет, и чистый вертолет, и чистый самолет. Четыре устройства в одном. Взлет у нас получился с очень маленькой энергетикой: как только аппарат взлетает, он сразу переходит в режим вертолето-самолета. А если есть ветерок 5−10 м/с, то беспилотник пользуется его подъемной силой. Набрав 5−10 м, дрон сразу переходит в горизонтальный полет. И при посадке ветер только на руку: мы научились его использовать, а все от воздушного потока только страдают».
ZALA 421−16EV — еще одна новинка из Ижевска производства ZALA AERO. Ее уникальным преимуществом является возможность вертикальных взлета-посадки в полностью автоматическом режиме. А дублирующиеся системы безопасности делают конвертоплан очень надежным.
Захаров говорит, что Zala сделала один из самых эффективных конвертопланов, но вместе с тем считает эту ветвь тупиковой. Все дело в энергетике при посадке. Одна минута зависания при переходе из режима самолета в режим вертолета равносильна 30 минутам горизонтального полета. Для городской доставки классические квадрокоптеры оказываются выгоднее.
Не ожидает Захаров и каких-то прорывов в области средних беспилотников: все ресурсы производителей сейчас сосредоточены на проектах летающего такси. Все, начиная от DARPA и заканчивая многочисленными стартапами, занимаются этой проблемой. И как в начале XX века было бесчисленное множество схем самолетов, так в начале XXI века разнообразие наблюдается в области аэротакси. Все работают над безопасным, надежным и эффективным решением.
Формула
Самый большой российский эксперт в этой области — Александр Атаманов, основатель компании Hoversurf, известной своими летающими мотоциклами Scorpion 3 Hoverbike и нашумевшими роликами полетов в Дубае. «Рисованных прототипов летающих такси огромное количество, но прошли через «долину смерти» и достигли каких-то результатов всего три компании», — говорит Александр.
Volocopter VC 200 Первый пилотируемый полет — 30 марта 2016 года. Грузоподъемность: 160 кг, скорость: 100 км/ч.
Самый старый проект — Volocopter VC 200 от германской компании e-volo. У него вертолетная компоновка, только вместо одного винта круглая рама с 18 отдельными двигателями, которые делают ненужным громоздкий автомат перекоса. В плане массовости выделяется китайский Ehang — очень дерзкий и быстрый. По сути, это большой DJI, недаром материнская компания долго конкурировала с ним на поле дронов для съемки. Двухместная кабина, восемь лучей со сдвоенными двигателями и пропеллерами. Атаманов говорит, что это тупиковая ветвь: по похожей схеме с открытыми винтами работали его Hoverbike S1, S2 и S3. Ну и замыкает эту троицу немецкий красавец Lilium Jet с кучей мелких двигателей в задней кромке поворотного крыла. Он никого еще не возил, но привлек много инвестиций. Стоит упомянуть проекты Cora, Vahana и Joby Aviation. Свои дрон-такси разрабатывают Boeing, Airbus, Toyota, Mitsubishi, Volkswagen, Audi, Mercedes и даже Rolls-Royce. Но дальше концептов они пока не продвинулись.
Ehang 216 Первый в мире официально сертифицированный электрический дрон для доставки грузов массой до 150 кг, также получивший сертификат летной годности для автономного воздушного судна пассажирского класса. Грузоподъемность: 340 кг, скорость: 150 км/ч.
Hoversurf прямо сейчас начинает полетные испытания своего двухместного такси Formula Beta. «Исходя из нашего опыта, мы понимаем, что открытый пропеллер для аэротакси достаточно опасный вариант, — говорит Александр Атаманов. — Поэтому «Формулу» делаем по беспропеллерной схеме». Вместо винтов Hoversurf применяет блоки электрических вентиляторов в кольцевых обтекателях, двигатели Вентури. На конечной «Формуле» будет стоять 16 подъемных двигателей Вентури и два маршевых.
Lilium Jet Пятиместный экспериментальный образец Lilium Jet впервые взлетел в мае 2019 года. Взлетный вес: 200 кг, максимальная скорость: 300 км/ч.
«Проект «Формула» был рожден скорее из «хотелок» потенциальных пользователей, — рассказывает Александр Атаманов. — Они говорили нам, что желали бы получить аппарат размером с обычный автомобиль, со взлетом-посадкой на обычное парковочное место, с хранением в гараже, безопасный, с многократным дублированием всех систем. Поэтому в «Формуле», в отличие от ховербайка, есть дублирование движителей, защитная рама по периметру, зоны пассивной безопасности и деформации, активный баллистический парашют, который автоматически выстреливается при аварии».
Hoversurf FORMULA Вместо винтов Hoversurf применяет блоки электрических вентиляторов в кольцевых обтекателях. Formula взлетает и садится на стандартные места на автомобильных стоянках. Грузоподъемность: 2−4 человека, максимальная скорость: 250 км/ч.
Пока же испытывается бета-версия, которая сделана на общей раме и общих габаритах. Главное отличие — в качестве подъемных двигателей выступают восемь пропеллеров, хотя толкающие двигатели все же Вентури. «Зачем нам нужна бета-версия? — говорит Атаманов. — Она парить будет на предыдущей технологии, пропеллерной, но винты будут закрытыми. Рама универсальная, мы на ней два двигателя Вентури отработаем, которые будут толкающими. И уже по результатам этих тестов и экспериментов перейдем на машину только на двигателях Вентури. Рама сохраняется, она универсальная, мы просто меняем движители на другой тип».
Скорость «Формулы» будет достигать 250 км/ч. «За пять минут можно пролететь полгорода, — рассказывает Александр. — Заряда батареи хватит на несколько таких полетов. Стандартная полная зарядка займет 4 ч, а при использовании быстрой зарядки от Tesla — всего 40 мин, которых хватит на 29 мин полета. Грузоподъемность — около 300 кг».
«Популярная механика» собирается полетать на «Формуле» одной из первых. Кажется, до будущего рукой подать.
