Грузовые дроны – как квадрокоптеры изменят нашу жизнь

Квадрокоптеры с различной грузоподъемностью

Сегодня большинство пользователей интересует, может ли обычной квадрокоптер поднять в воздух различные грузы, среди которых:

• 3 килограмма;
• 5 килограмм;
• 10 килограмм;
• 20 килограмм;
• 50 килограмм;
• 100 килограмм.

Если в грузоподъемность первых двух еще хоть как-то можно поверить, то начиная с веса в 10 килограмм, появляются первые трудности, хотя бы потому, что еще не создали такие мощные дроны, таскающие на своих хрупких конструкциях столь тяжелые вещи.

Возможно, в сети и промелькнет какой-нибудь фантастический видеоролик, в котором мощный дрон возит на себе человека, причем взрослого, а это ни много, ни мало — 70-90 килограмм живого веса. Однако это, скорее, редкие исключения из правил, и по большей части является инициативой любителей летательных аппаратов.

Они посвящают свое время сборке таких сложных и больших конструкций, и на свой страх и риск сами же экспериментируют со своими изобретениями. Так, например, в видео, которое представлено ниже. Разработчики собрали многороторную платформу, способную поднимать в воздух до 19 килограмм и при этом летать на протяжении двух минут.

Нередко на просторах Интернета можно встретить и оригинальных продавцов, которые под маркой грузовых дронов продают обычные Ичины, Хабсаны и Симы. Причем их преимущество в основном определяется возможностью поднимать в воздух более-менее тяжелые видеокамеры типа ГоуПро.

Надо сказать, что для таких дронов, которые были заточены под обычные полеты с видеосъемкой, это действительно большое достижение, ведь родные видеокамеры зачастую снимают не так, как хочется начинающему коптероводу. Зато прикрепив к борту настоящую экшн-камеру, пользователь получает более приемлемый результат в виде качественного видеоизображения.

На многих таких дронах установлены коллекторные моторы, которые совсем не предназначены для подъема тяжестей в воздух, поскольку они не отличаются стабильной работой и могут в любой момент перегореть, даже когда не обременены тяжелой ношей. Что уж говорить, если на них вешают камеры потяжелее тех, что прикрепили к ним на заводе-изготовителе.

Тем не менее, для некоторых пользователей мультикоптеров даже такие тяжести считаются приличным весом, потому как они никогда и не планировали перевозить на своих любимцах тяжелые предметы.

А вот в Китае, к примеру, создали новый летательный аппарат, который может перевозить стокилограммовые грузы. Конечно, дрон размерами 50 на 50 сантиметров и с обычными бесколлекторными моторами вряд ли смог бы поднять даже десятую часть этого груза. Поэтому Компания Эхан разработала специальный аппарат весом в 200 килограмм, способный перевозить тяжелый груз.

Можно себе представить размеры такой махины, в которую спокойно помещается один взрослый человек. Имея высоту полтора метра (человек не стоит в аппарате, а сидит), китайское изобретение уже близко к тому, чтобы получить лицензию на право перевозки людей по воздуху. Похоже, когда это произойдет, мы точно окажемся в мире футуристического будущего.

Аппарат, кстати, может находиться в воздухе всего лишь 23 минуты. Производитель пока не раскрыл секретов относительно времени зарядки аккумуляторов и сколько энергии требуется потратить, чтобы залить баки этого удивительного летательного аппарата.

По заверениям разработчиков, их аппарат способен пролететь 100 километров. Правда, не уточнили, на заряде одного лишь аккумулятора или вообще. Путь, по которому он должен пролететь, организуется непосредственно перед полетом. Пассажир, не обязан обладать навыками управления коптером, поскольку все за него делает умное приложение.

Все, что нужно сделать человеку, это запустить двигатели перед взлетом и, соответственно, заглушить их, когда аппарат приземлится в месте назначения.

Кроме того, на панели управления еще имеется кнопка «пауза». Пока не ясно, как и где ее следует использовать. Логичнее всего, если благодаря ей аппарат просто зависает в воздухе.

Эхан имеет полностью электрический привод. Оснащен восемью лопастями (то есть это самый настоящий октокоптер), столько же двигателей и четыре луча, на каждом из которых расположено по два мотора и винта.

Помимо одного человека, внутри октокоптера можно разместить и небольшой груз, например, сумку или рюкзак — больше не получится. И даже не из соображений технических подъемных ограничений, а потому, что места внутри слишком мало.

По заявлениям производителя, пассажирам нечего опасаться, потому то безопасность полета была разработана идеально. Коптер может летать даже в бури и у него есть система безопасной посадки в аварийных ситуациях.

Дрон уже совершил около ста тестовых полетов с человеком, и все системы безопасности оказались на высоте.

К сожалению, произвести массовые полеты на этом октокоптере пока не удастся, потому что летать на таких беспилотниках не разрешено. Стоимость продукта — 300 тысяч долларов США.

От самой модели и сложности квадрокоптера зависит способность аппарата поднимать различный вес. Сегодня есть устройства, которые могут переносить около 6-7 килограмм. Важно также учитывать дополнительный вес камеры и её крепления, расположенных на корпусе дрона.

Главная причина отсутствия больших грузовых беспилотников объясняется невозможностью оборудовать их мощными аккумуляторами, способными обеспечить нужное количество энергии для работы моторов при значительной нагрузке.

Ограниченность во времени делает дроны в большей степени устройствами, действующими на небольшом расстоянии в пределах человеческой видимости. Но новые научно-технические открытия происходят постоянно, поэтому вскоре большие грузоперевозки на компактных мультикоптерах станут реальностью.

Чем грузовой квадрокоптер отличается от обычного беспилотника?

• Грузоподъемность. Обычные дроны могут переносить груз весом до 2 кг, в то время как грузовые ориентированы в основном на посылки от 5 кг.
• Время полета. Стандартные коптеры могут находиться в воздухе около 20-30 минут без подзарядки, грузовые дроны обычно парят не более 20 минут.
• Габариты. Летательные аппараты стараются делать легкими и маневренными, но чаще всего модели имеют более внушительные размеры, чем их легковые аналоги.

Грузовой квадрокоптер Phantom

Некоторые любители полетов на квадролетах, похоже, уже не удовлетворены одним лишь полетом и отменной съемкой с дронов. Пользователи почему-то ожидают, что коптеры от DJI Phantoms смогут без проблем заниматься грузоперевозкой хотя бы малогабаритных грузов.

Скорее всего, такие предположения возникли после того, как на второй Фантом стало возможным крепить экшн-камеру Go Pro, которая весит не так уж и мало, по крайней мере, по меркам видеокамер для авиа-моделей.

Компания DJI еще не выпустила ни одного квадрокоптера специально для этих целей. Тем более, когда речь заходит о мультироторных системах Фантом. В позапрошлом году появился DJI Agras, который может перевозить на себе баллон емкостью до 10 литров. Тем не менее, он предназначен лишь для поливки и обработки фермерских полей.

Когда же речь заходит о специальной цели перевезти груз с одного места на другое, то самым первым приходит на ум модель октокоптера от того же DJI — S1000. Об этой модели мы писали выше.

Сегодня это единственная модель среди продукции компании DJI, способная перевозить хоть какой-то груз на более-менее приличные расстояния. Все остальные дроны предназначаются лишь для полетов и съемок с воздуха, не более.

Грузовой квадрокоптер от латвийской компании Aerones

На сегодняшний день самым популярным грузовым дроном является детище компании DJI — Октокоптер S1000. Этот восьмикрылый гигант способен поднимать в воздух до шести килограммов веса.

Благодаря своей функции Cargo Delivery, он может переносить тяжелые посылки и контейнеры из одной точки в другую практически на полном автомате. При этом дрону совсем не обязательно совершать посадку, чтобы передать груз. Благодаря этому ускоряется процесс отправки груза.

Силовая восьмироторная установка сделана из углеродного волокна. Это придает стабильность и прочность всей конструкции. Благодаря этому дрон может совершать полеты даже в самых сложных погодных условиях, не говоря уже о безопасной перевозке грузов на небольшие расстояния.

Мультикоптером очень легко и просто управлять на расстоянии до десяти километров, при этом сигнал стабилен. Пилоту не приходится беспокоиться о возможной пропаже связи с коптером. Благодаря современным технологиям в области FPV передачи и 18-ти канальному протоколу передачи, дроном просто управлять, находясь за несколько километров от него.

Благодаря самому современному и емкому аккумулятору (22000 миллиампер часов), который при этом весит немного, владелец транспортного средства получает легкую батарею, которая совершенно не будет утяжелять полетный вес аппарата. Заряда данного устройства достаточно на 30 минут полета без какого-либо груза и на 13 минут с грузом до 6 килограмм.

Пульт управления октокоптера разработан по всем современным стандартам создания аппаратуры передачи. Передатчик оснащен технологией Frsky, благодаря которой можно программировать свой летательный аппарат принимать соответствующие и адекватные решения во время чрезвычайных ситуаций в полете.

Например, во время потери сигнала может включиться автоматическая команда на модуле пульта управления, посылающая специальную команду дрону «остановиться и зависнуть на месте», пока пилот снова не установит связь между трансмиттером и октокоптером.

Специалисты продумали систему автоматического полета по заранее отмеченным пунктам на трехмерной карте. При полете в этом режиме все, что нужно будет сделать пилоту, это проложить маршрут от пункта вылета до точки доставки груза, нажав на точку на карте, куда должен прилететь груз. После этого коптер самостоятельно взлетит и доставив груз до места назначения, вернется обратно.

Такая функция особенно полезна, когда не удается проложить маршрут от точки А до точки Б с помощью нескольких точек, по которым должен проследовать октокоптер.

Пилот имеет возможность мгновенно скорректировать курс полета, его высоту, скорость. Это актуально во время получаемых данных с маршрутных точек, когда меняются какие-либо координаты или другие данные выбранного пункта.

Например, во время доставки груза становится известно, что объект-получатель изменил свое местонахождение и просит доставить груз в другое место. В этот момент пилот может с помощью приложения перестроить маршрут, и дрон полетит в другое место без необходимости залетать в зону первичного назначения.

Наземная станция, с которой ведется управление октокоптером, обладает понятным и простым интерфейсом со встроенной 3D графикой. Это заметно облегчает управление дроном и делает его использование простым и более эффективным.

В России был разработан и продемонстрирован мультикоптер, способный перевозить человека. Демонстрацию полета произвели в небезызвестном Сколково. На Скорпион садится пилот, который частично может управлять дроном. Программа не позволяет аппарату подниматься слишком высоко и летать быстро. Сделано это было в целях безопасности человека, находящегося на борту Ховербайка.

Подобное изобретение уже проходило тесты за океаном, в Соединенных Штатах Америки. Некий изобретатель Коллин Ферт создал подобное средство для использования в военных целях.

За разработку этого дрона взялась компания Malloy Aeronautics. Естественно, что американские прототипы более безопасные и стабильные. Они имеют защитные экраны и центр тяжести их расположен гораздо ниже плоскости пропеллеров.

По итогам демонстрации Скорпиона 1, научные сотрудники и комиссия пришли к выводу, что аппарат еще не готов для полноценных испытаний, поскольку не показал уверенного полета и плохо контролируется во время посадки.

Сразу отметим, что эта модель совершенно не предназначена для перевозки грузов. Изначально дрон создавался как обычная радиоуправляемая летательная игрушка, к тому же без камеры, что лишний раз доказывает отсутствие возможности перевозки на нем каких бы то ни было грузов.

Как и все коптеры, «Шалун» может летать в любом направлении. Через сброс стиков возможно остановить его и заставить висеть на месте. Левый стик также отвечает за поворот дрона на 360 градусов.

Вокруг каждого пропеллера находится круглый ободок, который защищает винты от повреждений в случае столкновения дрона с жестким предметом в виде стены, дерева, столба или асфальта.

Емкость литиевого аккумулятора составляет всего лишь 350 миллиампер часов, что позволяет летать дрону в течение 7-8 минут. Заряжается батарея в течение 50 минут. Размеры игрушки — 14 х 16 сантиметров. Размеры и показатели аккумулятора также подтверждают, что «Шалун» не предназначен для подъема грузов.

Пульт управления работает от четырех 1.5 Вольтовых батареек. Он передает сигнал на борт коптера по классической частоте — 2.4 ГГц. Дрон также оборудован световыми индикаторами для того, чтобы у пилота была возможность летать на нем и в ночное время. Кстати, отлететь от пульта управления удастся на 40-50 метров.

Стоимость дрона — 3 200 рублей. Страна производитель — Российская Федерация.

В Латвии был разработан интересный проект, благодаря которому человека, стоящего на сноуборде, может катать квадрокоптер. Дрон поднимает груз весом в 35 килограмм.

Особенность зимнего вида спорта, который получил название дронбординг, в том, что лыжник или сноубордист держится за трос, другой конец которого прикреплен к квадролету. Оператор дрона включает коптер и запустив его в небо, следует в автомобиле параллельным курсом со спортсменом на снежной доске.

К сожалению, нам не известны подробности относительно того, какую скорость способна развить такая оригинальная пара (сноубордист квадрокоптер) и в течение какого времени может продлиться поездка.

Оставьте ваше имя и телефон в форме ниже, нажмите кнопку “отправить” и мы перезвоним вам в ближайшее время.

Доставка посылок

В Германии эту услугу начала оказывать компания DHL, пока испытания проходят в тестовом режиме. Коптеры-курьеры курсируют по малонаселенным пунктам: таким образом проще отследить летательный аппарат, а вокруг меньше преград в виде строений, людей и помех связи.

В городах Америки полностью автоматизированную доставку дронами решило организовать руководство интернет-магазина Amazon. Сейчас программа Prime Air также находится в стадии разработки.

Россия не отстает от европейских стран: в 2017 году стало известно, что гендиректор ARDN Technology Дмитрий Арсентьев совместно с «Почтой России» намеревается наладить доставку посылок и корреспонденции с помощью дронов.

Первые беспилотники с почтовыми отправлениями планируют запустить в РФ в 2018 году.

Съемка с воздуха

Самые первые грузовые коптеры были изобретены, чтобы удерживать профессиональную камеру для съемки видео высокого качества. Теперь, благодаря технологиям, для получения красивых кадров используют обычные дроны, хотя порой профессионалы по-прежнему запускают в небо грузовые коптеры, на которые крепится увесистое видео- и фотооборудование. Также воздушная съемка в режиме реального времени ведется в ходе спасательных операций.

Перевозка людей

На Международном авиационно-космическом салоне-2017 директор департамента науки А. Фурсин рассказал о запуске грузового дрона, который сможет перевозить пассажиров. Сейчас аэротакси находится на стадии сборки в столице, в будущем планируется серийное производство летательных аппаратов. Грузоподъемность дрона будет составлять 120 кг.

Однако первый в мире беспилотник, перемещающий пассажиров по воздуху, был представлен еще раньше, на выставке CES-2016. Квадрокоптер большой грузоподъемности Ehang 184, разработанный в Китае, сам прокладывает маршрут и способен преодолеть до 50 км. В будущем дроны с большой грузоподъемностью станут необходимы для оказания неотложной помощи людям, находящимся в труднодосягаемых для спасателей местах – например, высоко в горах или под завалами.

Медицинские дроны

Швейцарская компания Matternet тестирует медицинских дронов-курьеров, которых запустят к декабрю 2017 года. Отправка образцов в лабораторию станет проще: врачу нужно будет поместить анализы в контейнер и вызвать квадрокоптер для перевозки груза через приложение в смартфоне, затем отсканировать QR-код и отправить образцы в место назначения. Беспилотник заберёт и доставит посылку, предварительно оповестив получателей.

Программное обеспечение для летательного аппарата найдет наиболее короткий маршрут и само выберет летательное устройство с высоким уровнем заряда перед полетом. Плюсы проекта – в скорости получения результатов анализов, а также в экономии денежных средств на перевозку груза. Кроме того, не потребуется затрата кадровых ресурсов – процесс будет полностью автоматизированным.

Ученые из Страны восходящего солнца изобрели максимально легкую модель грузового мультикоптера. К нему не нужно прикреплять контейнер с посылкой: коптер – сам себе контейнер. Беспилотник, спроектированный инженерами Токийского университета, состоит из четырех мини-коптеров, которые закрепляются вокруг груза, фиксируя его и подстраиваясь под размер. Части мультикоптера присоединены друг к другу сервоприводами, благодаря чему летательное устройство может принять какую угодно форму.

А разработчики из Швейцарии вдохновились принципом складывания оригами и сконструировали коптер, который позволяет доставить груз в густонаселенные городские районы. Модель представляет собой механизм, окруженный металлической сеткой, которая может складываться. У сетки две функции: она защищает окружающих от лопастей моторов и препятствует повреждению самого дрона и груза при столкновении со сторонними объектами.

Агропромышленность

• Сложности с доставкой объемных грузов. Даже легкий груз с крупными габаритами будет создавать так называемую «парусность» – способность объекта, находящегося в воздушном потоке, сопротивляться струе. В результате аппарат может потерять равновесие и упасть.
• Ограничения по весу. Хотя наука не стоит на месте и уже сегодня самый мощный коптер для перевозки грузов способен перемещать даже людей, все же для некоторых дронов остро стоит вопрос весовых ограничений и сохранения маневренности.
• Погодные условия. Если минусовые температуры для мультикоптеров после изобретения аккумуляторов с подогревом стали не страшны, то с уязвимостью летательных устройств к осадкам справиться гораздо сложнее.
• Высокая стоимость. Закупка, сервисное и техническое обслуживание «летающих помощников» влетает в копеечку, а из-за относительной новизны продукта окупаемость проекта нередко затягивается.
• Преступность. Ценная посылка может быть перехвачена злоумышленниками, и отследить местонахождение груза будет непросто.
• Территориальное ограничение. Зоны перемещений для коптеров ограничены – при перелете через частный охраняемый объект ЛПУ могут сбить с курса или вовсе вывести из строя с помощью специальной противодронной системы.

WLToys Future Battleship Rescue V999HB с подъемным краном

Данная модель совершенно не предназначена для подъема в воздух тяжелых предметов, как того хотелось бы некоторым пользователям. Дрон представляет собой базовую комплектацию 999 модели. Она дополнительно оснащена подъемным тросом, на который можно прицепить совсем уж легкие предметы в виде игрушек или запасных деталей для дрона.

К сожалению, нигде не указан вес самого дрона и то, сколько он может поднимать. Тем не менее, если исходить из логических расчетов, то дрон точно не сможет вытянуть в воздух идентичный своему весу груз. Скорее всего, он сможет поднимать и без труда перевозить предметы тяжестью до 100-150 граммов.

Как вы понимаете, этот коптер больше предназначен для игр подростков, нежели для серьезных грузовых перевозок. Аппарат был разработан в стиле боевых спасательных дронов для перемещения по воздуху легких игрушек.

У WL Toys имеется шестиосевой гироскоп, позволяющий аппарату зависать в воздухе и противостоять небольшому ветру. Без грузов беспилотник, как и все маленькие дроны, может совершать различные акробатические трюки (кульбиты, флипы). В комплекте к квадролету вы обнаружите небольшую корзинку, в которой можно будет перевозить мелкогабаритные грузы.

Благодаря функции грузоподъемности, квадрокоптер WL Toys становится интересной игрушкой для детских игр, способной разнообразить и сделать веселой игру с машинками.