TOP-13 дронов с большим радиусом действия и камерой

В России создали тяжёлый летающий грузовой дрон

Уменьшенный прототип / «Аэрокосмическая экосистема»

Российские инженеры создали воздушный беспилотный грузовик «Аладдин» для перевозки людей и грузов. Он способен переносить до 250 кг полезной нагрузки на расстояние до 150 км. Об этом пишут «Ведомости» со ссылкой на представителя АНО «Платформа НТИ» и генконструктора проекта Алексея Алтухова.

Разработку вели в основном за счёт личных средств Алтухова. По его словам, на этот момент в дрон инвестировали около 22 млн рублей. Соинвесторами были компания «НВ-АСУпроект» и «Совкомфлот».

«Сейчас мы ищем инвесторов для следующего раунда финансирования, — добавил конструктор. — На этап активного тестирования полётов требуется около 50 млн руб. А для серийного производства нужно несколько сотен миллионов рублей». Речь, по его словам, идёт о тестировании пяти прототипов, которые компания разрабатывает в военном и гражданском направлениях.

По словам Алтухова, «Аладдин» можно использовать для транспортировки как грузов, так и личного состава, эвакуации раненых, поиска мин, прикрытия с воздуха, атаки вражеских дронов. «„Почте России“ он позволит доставлять посылки дёшево и быстро в труднодоступные районы и регионы», — добавил он. Интерес к разработке проявляют Минобороны, «Почта России», «Сбер» и производитель детского питания «Фрутоняня», заявил Алтухов.

Представитель «Почты России» подтвердил, что в компании знают о разработке «Аладдина». «Когда появятся готовые аппараты, сможем рассмотреть возможность их применения для решения наших логистических задач», — сообщил представитель компании. Представитель «Сбера» не смог подтвердить информацию о переговорах. В Минобороны, «Совкомфлоте» и АО «Прогресс» (производитель «Фрутоняни») не ответили на запросы.

Двигатели, которые проектировали для Lada, ещё не использовали для крупных беспилотников, которые могли бы перевозить грузы массой до 250 кг. «Основные риски в данном случае касаются не безопасности, а экономической стороны вопроса», — отметил директор отраслевого агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев. Основное значение в экономической эффективности будет иметь стоимость доставки, добавил он. По его оценке, стоимость 35 рублей за доставку 1 кг на 1 км, которую обещают разработчики «Аладдина», звучит привлекательно.

Попытки делать гражданские грузовые дроны были во многих странах, но сейчас их использование незаконно во всём мире, говорит основатель и генеральный директор стартапа Hover Александр Атаманов. Это связано с тем, что тяжёлый беспилотник может принести большой вред при потере управления или перехвате контроля за ним. В рамках экспериментально-правовых режимов разрешается использование легких беспилотников массой до 30 кг.

В России сейчас действует система проектов-маяков и регуляторных песочниц для отработки правовых механизмов в отношении БПЛА, но пока их использование не разрешено. Есть тяжёлые военные беспилотники — турецкий Bayraktar, российские «Орион» и «Охотник», но их не используют для гражданских целей.

Технические особенности грузовых дронов

Грузовой дрон зачастую принято называть квадрокоптером, хотя по сути он таковым не является. Название дрона напрямую зависит от количества пропеллеров, поэтому дроны с 6 и 8 пропеллерами правильно называть гексакоптером и октокоптером соответственно. Но название «квадрокоптер» получило наибольшую популярность, поэтому далее в тексте будет использовано таковое определение. Стандартные дроны имеют грузоподъемность в 2 кг, тогда как грузовые способны поднимать от 5 кг. Время полета обычных аппаратов составляет 20-30 минут, а грузовых не более 20 минут. Ниже перечислен список грузовых дронов, которые получили наибольшую популярность благодаря своим техническим характеристикам.

DJI Matrice 600 Pro

Лидер продаж среди грузовых квадрокоптеров. Отличное сочетание выдающихся технических характеристик и цены. При стоимости в 4999 USD владелец получает аппарат с совместимостью с камерами от ведущих производителей (Cannon, Panasonic, Sony и др), взлетный вес около 15 кг и время полета в 16 минут. В качестве бонуса выступают складной корпус и развитие скорости до 65 км/ч в спокойную погоду. У этого дрона в комплектации целых 6 аккумуляторов, состояние которых можно наблюдать в состоянии полета. Дрон приобретается уже полностью готовым к эксплуатации. Главная особенность Matrice 600 Pro заключается в том, что его можно комплектовать с камерами от других производителей. В рядовой линейке DJI такой возможности не предусмотрено.

Freefly ALTA 8

Этот дрон готов к полетам сразу же после изъятия из упаковки. Он способен поднимать 8 кг веса и дальность его полета составляет 1,5 км. Управление производится посредством полетного контроллера SYNAPSE, имеет совместимость с камерами RED и ARRI. Настройка этого дрона занимает порядка 5 минут, он имеет складывающуюся раму из углепластика. В комплектации поставляется специальный контейнер для перевозки устройства. Камера может быть установлена в двух режимах – снизу и сверху (Ground View и Sky View соответственно). Сама техника весит 18-20 кг в зависимости от деталей комплектации. Общая стоимость составляет 17 500 USD. На данный момент это один из известнейших дронов этого сегмента. Отличный дрон с большой грузоподъемностью, обладающий высокой маневренностью.

AZ 4K UHD Camera Drone Green Bee 1200

Этот дрон примечателен тем, что обладает самой высокой мощностью, позволяющей поднимать грузы до 20 кг. При подобных технических характеристиках, грузовой дрон держится в воздухе порядка 20 минут. Его стоимость начинается от 8 990 USD. Об этом устройстве крайне мало информации в сети, но, примечательно то, что это классический квадрокоптер с большой грузоподъемностью. 4 пропеллера, широкий каркас для камеры, отличная маневренность в полете – все это можно встретить в данной модели.

Vulcan UAV Black Widow

Еще один грузовой квадрокоптер. Стоимость этого устройства начинается от 6 990 USD. получил широкую популярность среди профессионалов аэросъемки. Часто используется в целях инспектирования геодезических объектов. Его главная особенность – гибкая модульность. Опционально могут быть установлены шасси. Выпускается в версиях X8 (окто) и X6 (гекса). Он имеет 8 моторов, мощность которых составляет 380Kv. Задний аккумуляторный отсек может быть отрегулирован.

Versadrones Heavy Lift Octocopter (HLO)

Крупногабаритный дрон с большой грузоподъемностью является самым громоздким представителем производителя Versadrones. Способен поднимать вес, размером до 12 кг. Это значение может быть увеличено. Рама этого дрона устроена таким образом, что может поднимать новейшие кинокамеры формата 4K. Управление подвесом и дроном может быть распределено между оператором и пилотом. Его устройство позволяет компоновку с контроллером GPS, об особенностях которого многие в курсе. Автоматическое возвращение в точку старта, преодоление заданного маршрута и многое другое. Имеет совместимость с камерами от Canon, Sony и Epic. Этот дрон с большой грузоподъемностью имеет Li-Po аккумуляторы, их большая емкость позволяет увеличить время нахождения в воздухе. Как и любому другому современному дрону, ему доступна функция онлайн трансляции видео HD. Цена этого дрона начинается от 14 900 EUR, он является одним из самых дорогостоящих в сегменте. Развивает высоту до 2000 м, максимальная скорость при отсутствии ветра составляет 70 км. Дорогое и качественное решение, направленное на профессиональную работу.

Немного слов в заключение

Современные производители работают над усовершенствованием квадрокоптеров с большой грузоподъемностью. Практически каждый год выпускаются обновления, с улучшенными характеристиками и остальными критериями. Необходимо следить за модельным рядом производителей, чтобы всегда оставаться в курсе тенденций и новшеств. Каждый грузовой квадрокоптер достоин внимания и необходимо тщательно изучить характеристики конкурентов перед совершением покупки.

Что сегодня могут армейские БПЛА

Самая главная задача военных беспилотников — разведка и наблюдение с воздуха. Они патрулируют территорию, охраняют маршруты, могут работать наводчиками и корректировщиками огня. Размер одного из самых миниатюрных разведчиков, американского Wasp, составляет всего 33 см в длину, а вес — 200 г. Он принят на вооружение еще в 2008 году. Тогда он стоил $ 50 тыс.

Как минимум в 100 раз дороже обходятся куда более мощные аппараты: те, которые умеют воевать. Они сбрасывают бомбы (китайский гиперзвуковой WU-14 способен доставить ядерное оружие через континент), стреляют ракетами и могут выполнять роль камикадзе — пикируют на цель, подрывая себя и противника.

Одними их первых использовать беспилотники для самоподрыва придумал Израиль. Их Harop (барражирующие снаряды) применял Азербайджан в Нагорном Карабахе осенью 2020 года.

Беспилотники или истребители?

В кабине БПЛА никого нет, оператор управляет машиной из наземного центра, находясь в десятках, сотнях и даже тысячах километров от самого беспилотника. В этом основное преимущество БПЛА перед самолетом с летчиком.

Основные преимущества беспилотников

• Пилот не рискует жизнью, он не погибнет и не попадет в плен. Государство не будет вызволять своего гражданина из неволи, что по политическим причинам может быть сложно и не всегда реально;
• Терять беспилотники не так жалко, как истребители. Они дешевле реального истребителя почти в 20 раз: $5-6 млн против $100 млн за навороченный американский F-35. Сюда же нужно добавить стоимость подготовки высококлассного летчика. В России подготовка пилота военного самолета обходится в $3,4-7,8 млн и занимает 7-12 лет. Тогда как за навыки оператора беспилотника государство платит $200 тыс. и учится он год;
• Экономия сил и топлива. Находиться в воздухе средневысотный БПЛА может очень долго — больше суток. Беспилотники с турбореактивным двигателем при скорости меньше 200 км/ч потребляют относительно мало топлива. Они добираются до нужного места дольше, чем истребитель, но разведывают все более обстоятельно, чем он.

Однако некоторые военные эксперты уверены, что час беспилотников еще не пробил и БПЛА эффективны лишь против стран, у которых практически отсутствует ВВС и ПВО, либо существующие системы обнаружения давно устарели.

Основные недостатки беспилотников

• БПЛА не могут самостоятельно принимать решения, они полностью зависят от человека. Причем оператор может просто не увидеть грозящую дрону опасность. Он получает картинку с камеры на носу устройства или под фюзеляжем, что ограничивает радиус обзора. Живой пилот же судит об опасности лично и моментально среагирует;
• БПЛА не такие прочные и маневренные, как истребители. Часто вместо металлов используются композитные материалы, которые умеют поглощать лучи РЛС, чтобы беспилотник был максимально незаметным для систем ПВО;
• Не всякий беспилотник может поднять тяжелый груз. На большинство моделей не повесить, к примеру, мощные авиабомбы;
• К минусам беспилотников относят также слабую автоматизацию, неавтономность и низкую скорость. Попасть в медленную мишень куда проще, чем в скоростную. Препятствием к полету может стать даже плохая погода.

Характеристики многих БПЛА — военная тайна

Достоверно известно только о тех БПЛА, испытания которых проводились официально. Информация о других засекречена. Как на самом деле показывают себя в воздухе секретные машины, пока никто, кроме самих разработчиков, не знает.

К примеру, Китай не ведет сейчас никаких вялотекущих или гибридных войн и не демонстрирует свои возможности в этой сфере, однако в будущем он способен серьезно изменить характер боевых действий. Пока же об истинных успехах большинства китайских БПЛА можно судить только по данным разведки или на примере тех немногих моделей, которые поставляются на экспорт. По опубликованным параметрам, китайские дроны — идеальные машины. Правда, как и многое в Китае, они созданы «по мотивам» западных разработок.

В частности, на экспорт поставляются дешевые аналоги американских MQ-1 Predator MQ-9 Reaper — разведывательно-ударные CH-4. При цене вдвое ниже американских прототипов покупателями CH-4A/B стали Алжир, Иордания, Ирак, Пакистан, Туркменистан, Мьянма, ОАЭ и Саудовская Аравия.

Сильнейшие боевые беспилотники планеты

США лидируют в сфере производства боевых дронов. По прогнозам, в 2028 году американская армия будет иметь больше беспилотных летательных аппаратов-разведчиков, чем весь остальной мир вместе взятый. Армии других стран таким количеством дронов «в погонах» похвастаться не могут, зато на боевое дежурство способны выставить самые мощные боевые дроны на планете.

GAAS Avenger

Это беспилотник для авианосцев, модификация Predator, снятого с вооружения ВВС США в 2020. Крылья складываются, чтобы аппарат занимал меньше места и поместился на корабле.

Хотя опасен он, конечно, не этим. Грузовой отсек GAAS Avenger способен нести в себе две бомбы с лазерным прицелом, общим весом 440 кг. Кроме них, беспилотник легко перевезет еще полтонны оружия и снаряжения. «Мститель» необыкновенно быстр — разгоняется до 740 км/ч. Потолок составляет 18 км.

Heron TP

Израильский Heron, вероятно, один из самых продаваемых военных беспилотников в мире. Heron TP — средневысотный многоцелевой беспилотник большой продолжительности полета. Размах крыльев — 26 м. Потолок — 13,7 км. Длительность полета — 36 ч. Может нести на себе средства управления огнем и ударные комплексы. Heron TP видит в оптическом и инфракрасном диапазонах. Крейсерская скорость 296 км/ч, способен разогнаться до 460 км/ч.

MQ-9 Reaper

И снова американец. Один из самых мощных и известных в мире БПЛА. Это основной разведывательно-ударный беспилотный летательный аппарат армии США. Он может взлетать на высоту 14 км и находиться в воздухе до 30 часов. Крейсерская скорость — 280-310 км/ч, максимальная — до 480 км/ч. Беспилотник способен поднять в небо груз весом до 4,7 т. Оптоволоконная система AN/AAS-52 распознает и отследит цель, телекамеры прочитают номерной знак, даже находясь в 3 км от автомобиля. Время реакции на полученную от оператора команду — 1,5 с.

Вооружен Reaper противотанковой ракетой AGM-114 Hellfire, а также управляемыми бомбами GBU-12 и GBU-38. Может нести до 14 ракет Hellfire класса «воздух-земля».

Reaper ликвидировал, в частности, третьего человека в руководстве «Аль-Каиды» Мустафу Абу Язида, известного как шейх аль-Масри, Мохаммеда Эмвази (он же «Джихадист Джон»), генерала Касема Сулеймани, заместителя командующего мобилизационными силами Ирана.

Bayraktar TB2

Турецкий аппарат относится к классу тактических средневысотных БЛА с большой продолжительностью полета. Его программное обеспечение несколько превосходит подобный компонент у некоторых конкурентов, в том числе и у израильского дрона Heron.

Крейсерская скорость — 130 км/ч, максимальная — 250 км/ч. Практический потолок — 7,3 км. Длина — 6,5 м, размах крыла — 12 м. Беспилотник весит 630 кг, способен поднять до 55 кг боеприпасов. Максимальное время нахождения в воздухе — сутки.

Может нести на себе две противотанковые управляемые ракеты и корректируемые бомбы MAM-C (8 кг) и MAM-L (23 кг) с наведением по лазерному лучу, опасные для автомашин и легкой бронетехники.

СH-5 (Rainbow-5)

Новый средневысотный разведывательно-ударный беспилотник из Китая. Rainbow-5 может нести до 16 ракет класса «воздух-земля» или других высокоточных боеприпасов общей массой до 900 кг. Размах крыльев — 21 м, максимальная скорость — 400 км/ч. Без дозаправки будет держаться в воздухе 60 часов.

Taranis

Британский разведчик-штурмовик пятого поколения назван в честь кельтского бога грома. До недавнего времени детали его разработки держались в тайне. Доподлинно известны лишь масса — 3 т, длина — 11 м, размах крыльев — 10 м и то, что беспилотник оснащается технологией «Стелс», которая делает аппарат практически невидимым для ПВО противника. Максимальная скорость — сверхзвуковая, рассчитан на выполнение межконтинентальных полетов.

Yabhon United 40

Средневысотный разведывательно-ударный БПЛА разработанный в ОАЭ, может находиться в воздухе до пяти суток (120 часов). Способен нести 1 030 кг боеприпасов. Потолок — 7 км.

С-70 «Охотник»

Пока детальные характеристики российского «Охотника» засекречены. Однако известно, что его вес — около 22 т. Разработчики уверяют, что несколько «Охотников», укомплектованных ракетами «земля-воздух» Х-58, Х-35, Х-74М2 и корректируемыми авиабомбами КАБ-25, могут нанести страшный урон инфраструктуре противника.

Максимальная скорость аппарата — 920 км/ч. Боевая нагрузка — 6 т, максимальная высота полета — 18 км.

Первый полет новейшего беспилотного летательного аппарата «Охотник»

Приблизительная стоимость «Охотника» — около ₽1 млрд. Однако военные эксперты полагают, что цена сократится на 40-50% после запуска БПЛА в серию. Глава ОАК (Объединенной авиастроительной корпорации) Юрий Слюсарь заявил, что в армию серийные БПЛА начнут поступать с 2024 года.

Что еще может предложить Россия?

По последним данным, с 2012 года в российскую армию на вооружение принято 900 беспилотников. В основном это разведчики, корректировщики огня, перехватчики различных сигналов противника. В 2023 году российские военные получат сразу семь первых отечественных беспилотных авиационных комплексов «Орион» (он же «Иноходец») разведывательно-ударного назначения.

«Орион» — средневысотный беспилотник большой продолжительности полета. Размах крыльев — 16 м, длина — 8 м, взлетная масса — 1 т. Крейсерская скорость заявлена на уровне 120 км/ч, максимальная же скорость неизвестна. Аппарат способен работать на высотах до 7,5 км. Максимальное время полета — 24 часа.

Беспилотник может нести управляемые ракеты и авиабомбы нескольких типов. Специально для него изготовлены боеприпасы малых калибров, чтобы «Орион» мог поднять груз в воздух.

В апреле 2023 года на авиабазе ВВС США впервые провели запуск беспилотника Kratos UTAP-22 с помощью искусственного интеллекта. Система Skyborg подняла аппарат, управляла им и посадила. До сих пор, когда речь шла о боевых дронах, имелось в виду противостояние людей. Весной 2023 года, возможно, началась другая история — о противостоянии машин.

Для чего нужно знать дальность полета

Дальность полета дрона – важная характеристика. Она показывает, на какое расстояние от точки вылета может удалиться аппарат, сохраняя способность принимать команды от пульта управления, оставляя достаточно зарядки аккумулятора на обратную дорогу.

Если будет куплен беспилотник с недостаточной дальностью полета, есть риск не добиться поставленных целей в ходе его эксплуатации или потерять аппарат из-за внезапного разряда аккумулятора при попытке отправить его на большое расстояние.

Если приобрести дрон с большой дальностью полета, но использовать его на значительно меньших расстояниях, ничего плохого не случится. Только зачем переплачивать большие деньги за возможности, которые не применяются?

Ввиду сказанного несложно понять, почему дальность полета квадрокоптера становится важной характеристикой, должна учитываться при выборе техники.

От чего зависит дальность полета

Рассматривая тему с технической точки зрения, отметим, что дальность квадрокоптера определяется двумя основными факторами:

• Технология связи. Самые дешевые беспилотники работают через Bluetooth. Они летают на очень маленькие расстояния, зачастую – до 50 метров. Обычно такие модели покупают для детей в качестве игрушки. Чуть функциональнее будет техника, управление которой осуществляется через Wi-Fi. Управлять ею получается только в зоне действия сигнала. Обычно – это 100 метров в помещении, до 300 метров на открытом пространстве. А если говорить про дрон, дальность полета которого окажется самой большой, это будет техника на радиоуправлении. Если управление моделью происходит по радиосвязи на частоте 2,4 ГГц, то она может удалиться от точки вылета на 5-10 км, не теряя при этом сигнал.
• Емкость аккумуляторной батареи. Чем она больше, тем дольше держится заряд, и тем дальше сможет отлететь от точки вылета беспилотник, вернувшись после этого обратно. Конечно, емкость аккумулятора оказывает прямое влияние на стоимость аппарата. Дрон с большой дальностью полета будет стоить значительно дороже, чем модель с аккумуляторной батареей небольшой емкости, способная преодолеть расстояние не более 1 километра. Но важно понимать, что характеристики аккумулятора позволяют определить только ориентировочную дальность полета. Она будет корректироваться весом самого беспилотника, погодными условиями, в частности, силой ветра, а также качеством сигнала.

В любом случае, теперь вы знаете, за счет чего может летать квадрокоптер на дальние расстояния, на какие моменты обращать внимание при выборе техники.

Ценовые категории дронов

Глядя на цену, также можно сориентироваться в том, насколько далеко удастся отлететь от точки вылета дрону, не теряя сигнала, оставаясь управляемым. Если говорить про самый дешевый квадрокоптер, дальность полета такого аппарата не превысит 250 метров. Обычно такие беспилотники летают на 100-150 метров. Цена техники – до 100 долларов.

Более дорогие дроны летают на расстояние до 500 метров, оставаясь управляемыми, имея достаточно заряда аккумулятора, чтобы вернуться назад. Стоимость аппаратов колеблется в пределах 200-300 долларов. При этом данная категория техники считается самой популярной, и ее производители наполняют новыми моделями активнее всего. Это говорит о том, что, скорее всего, в рассматриваемой ценовой группе вскоре удастся найти и квадрокоптер с большой дальностью полета – до 1 километра.

Самые дорогие беспилотники, цена которых превышает 300 долларов, летают еще дальше – на 5-7 км от пульта управления и даже более. В этой группе также систематически появляются новые модели, превосходящие предшественников по техническим возможностям и параметрам. По последним данным, полученным в результате мониторинга предложений на рынке, максимальная дальность полета квадрокоптера составляет 12-18 километров (модель DJI Air 2S). Такой аппарат обходится покупателю больше 1000 долларов. Опять же, возможности беспилотников продолжают расширять. И, возможно, в скором времени в продаже появятся более функциональные модели.

В любом случае, вы узнали, какой может быть максимальная дальность полета дрона, разобрались, от чего она зависит.

Какими бывают винтовые беспилотники

Современный мультикоптер — это не только игрушка, но и рабочий инструмент для многих профессий. Если дешевыми моделями можно пугать суеверных соседей по даче и парковать их на кого-нибудь на пляже, то с помощью более дорогих устройств со встроенными видеокамерами можно делать красивые панорамные съемки с красивыми пролетами, брать с собой в путешествие для более качественных фото- и видеоотчетов друзьям и родным.

Самые дорогие квадрокоптеры набиты электроникой под завязку: в них установлена целая система гироскопов, увеличены дальность полета и время автономной работы, а камеры в них могут снимать в сверхвысоком разрешении. Такими моделями сейчас пользуются даже для съемок фильмов. И помните, во многих странах для запуска беспилотных дронов требуется разрешение от представителей власти.

Методом проб и ошибок британскими учеными было выведено необходимое минимальное количество пропеллеров в минидроне. В зависимости от количества винтов (пропеллеров) мультикоптеры бывают:

• Трикоптеры — аппараты с тремя винтами. Не самые устойчивые модели, ведь из-за небольшого количества пропеллеров приходится увеличивать мощность двигателей. Такие устройства сойдут, разве что, в качестве игрушек, хотя и существуют очень дорогие примеры трикоптеров для съемок на камеры GoPro;
• Квадрокоптеры — одна из самых стабильных и надежных схем для дронов, поэтому завоевала такую популярность среди любителей и профессионалов. Подъемной силы у квадрокоптеров хватает для большинства задач, все упирается только в стоимость модели и ваши потребности;
• Гексакоптеры. По логике, должны быть еще пентакоптеры (с пятью винтами), но физика — штука бессердечная, поэтому симметрия в постройке такого летательного аппарата очень важна. У гексакоптеров 6 пропеллеров, которые позволяют переносить значительную массу. Это самые продвинутые и тяжелые аппараты, которыми часто пользуются профессионалы для съемок с помощью дорогого оборудования, а оно может весить довольно прилично. В эту же категорию можно записать и октокоптеры, у которых 8 пропеллеров.

Ищите баланс между стоимостью дрона и его мощностью и заранее определяйтесь с тем, чего вы ждете от своей новой игрушки.

Важно помнить простую истину: чем больше пропеллеров, тем больше движущихся частей, а значит и вероятность что-то повредить в аппарате или вывести его из строя падением значительно выше.

Классы дронов

Деление мультикоптеров на классы весьма условно, а границы между ними размыты. Как мы уже упоминали, дроны можно разделить на те, что годятся для игр, и на те, которые можно использовать для более серьезных целей.

• Микро- и миникоптеры имеют совсем маленькие размеры (часто размах рамы не превышает 16 см), что делает их отличными игрушками для детей. Функционал у таких устройств минимален, ими легко управлять, но если вы решите выйти с такой штукой на улицу, то не стоит это делать при ветреной погоде: коптер будет сносить потоками воздуха и развлечься не получится. Можно запускать прямо в квартирах, не боясь, что они покалечат дорогие хрустальные вазы или бытовую технику.
• Гоночные мультикоптеры. Теоретически, никто вам не запрещает закладывать крутые виражи на любом дроне, но мы решили вынести эти устройства в отдельную категорию для удобства. Такие дроны имеют небольшие размеры (130–250 мм), малый вес и особую конструкцию пропеллеров, которые позволяют разгонять машину до больших скоростей, резко менять направление и выполнять разные фигуры пилотажа. В них часто устанавливаются камеры, которые позволяют не только вести съемку, но и следить за полетом от первого лица прямо с экрана вашего смартфона или планшета, который может идти в комплекте.

Также любительские коптеры снабжены разными функциями, которые упрощают управление. Например, вернуть такой дрон к хозяину можно всего одной кнопкой.

Классификация по типу двигателя

Для приведения пропеллеров коптера в движение используются небольшие электродвигатели, работающие от аккумулятора. Любое оборудование со временем изнашивается, особенно это касается движущихся частей. В современных мультикоптерах применяется два вида двигателей: коллекторные и бесколлекторные, о них мы расскажем чуть подробнее.

Принцип работы двигателя основан на подаче напряжения на ротор с помощью щеточно-коллекторного узла, а такая технология считается довольно устаревшей. Такие двигатели перегреваются, быстро изнашиваются и не любят длительных нагрузок.

Для новичков, которые только учатся управлять подобными машинами, лучше подойдут более дешевые модели дронов с коллекторными двигателями, от крушения или потери которых не будет нервного тика в левом глазу. Каким бы современным ни был ваш дрон, вы всегда захотите сменить его на более совершенную модель.

Если вы уже хорошо умеете управлять квадрокоптером и у вас появились лишние деньги, тогда выбирайте модели с бесколлекторными двигателями, которые прослужат верой и правдой не один год.

Управление мультикоптером и все что с ним связано

Современные беспилотные мультикоптеры управляются двумя способами: со специального пульта-джойстика, который идет в комплекте, либо с обычного смартфона. Существуют еще симбиозы управления, когда смартфон вставляется прямо в пульт и через него можно наблюдать полет дрона через установленную камеру.

Мультикоптеры, которые управляются со смартфона посредством связи Wi-Fi, обычно стоят недорого и пригодятся лишь для развлечений. Далеко они не отлетят — банально не хватит силы сигнала от телефона. Да и управлять такими дронами весьма непросто из-за необходимости елозить пальцами по экрану, что получается далеко не у всех. Рассчитывайте на дальность полета около 50 метров, далее придется усиливать сигнал с помощью специального оборудования и антенн.

Что касается управления по Bluetooth, то этот тип связи считается еще менее дальнобойным и подойдет для игрушечных дронов, которыми можно управлять прямо в квартире.

Лучшим способом управления считается передача сигнала через радиоканал. У пульта управления такими дронами обычно есть мощная антенна, и если у бюджетных моделей дальность полета составит около 200 метров, то дорогие квадрокоптеры можно запустить на несколько километров.

Еще совсем недавно мы могли видеть квадрокоптеры (хотя, правильнее было бы называть их именно мультикоптерами) только в художественных фильмах. В начале 21 века за производство беспилотных дронов на винтах взялись военные частные компании, но стоили такие устройства непомерно дорого. Чуть позже энтузиасты объявили сбор средств на краудфандинговой площадке для разработки доступной всем модели квадрокоптера и вот тогда началась всеобщая истерия и повальное желание завладеть такой игрушкой.

Квадрокоптер — это как игрушечный вертолет на пульте управления, только функций в нем больше, соответственно и радости, и пользы он принесет больше. Поскольку эта вещь для нашего рынка достаточно новая и весьма технологичная, с ее выбором могут возникнуть некоторые проблемы, учитывая изобилие моделей в продаже. В этой статье мы расскажем подробнее об этих аппаратах, о том, что они могут, а также поможем подобрать оптимальный вариант.

Если говорить о частотах аналоговой связи, на которых способны работать дроны, то это, обычно, 2. 4 и 5. 8 ГГц. Между ними есть существенные различия, и особенно это критично, если вы собираетесь приобрести себе мультикоптер с функцией FPV (First person view). Эта функция позволяет следить за полетом дрона в режиме реального времени через его камеру от первого лица, как в компьютерной игре.

Во-первых, летать с FPV гораздо интереснее — можно хорошо прочувствовать свободу полета, а во-вторых таким образом можно отлично управлять дроном даже когда он скроется из вида. Если вы тру гик, то можете передавать изображение с камеры квадрокоптера даже на специальные очки или дисплей шлема виртуальной реальности. Забудьте о существовании реального мира.

Изображение FPV может передаваться как через Wi-Fi, так и по аналоговым частотам. Насчет Wi-Fi мы уже выяснили, что данный тип связи не позволит отправить дрон достаточно далеко, так что остается радиоканал, и вот здесь нас ждут подводные камни. К тому же такой сигнал является цифровым, на него оказывают влияние многие факторы, в итоге картинка приходит на экран смартфона с задержкой и не всегда хорошего качества.

Другое дело — это аналоговые частоты. В любительских квадрокоптерах бюджетного сегмента наиболее распространена аналоговая частота 2. 4 ГГц. Мощность сигнала на этой частоте довольно слабая, поэтому FPV может быть размытым и с шумами на экране. Связано это также с тем, что большинство современных электроприборов работают на такой же частоте, поэтому даже обычная микроволновка может создать помехи для запуска дрона. Влияние могут оказывать также и Wi-Fi роутеры.

Опытные виртуальные пилоты выбирают квадрокоптеры, которые поддерживают управление на частоте 5. 8 ГГц. Дальность полета таких устройств велика, а качество связи всегда отличное. Картинка FPV, которая будет передаваться на экран по этому каналу, придет практически без задержки и посторонних шумов, что делает подобные дроны довольно интересной покупкой для любителей полетать в очках VR. Также подобная технология используется для гоночных дронов, где очень важна стабильная и быстрая передача картинки на дисплей без задержек, чтобы полноценно осуществлять скоростные полеты.

Каналы управления и дополнительные датчики

Для каждого действия, применяемого к квадрокоптеру, существует свой собственный канал. Так, для стабильного управления дроном необходимо минимум четыре канала: тангаж, рысканье, крен и газ. Для новых функций потребуются дополнительные каналы, например, если вы захотите повертеть камерой, или совершить какие-то погодные измерения с помощью установленных приборов.

Для комфортного управления квадрокоптером рекомендуется иметь хотя бы 6 каналов и выше, но если вы не привередливый покупатель или новичок, который только учится управлять дроном, то сойдет и 4-канальная версия.

Что касается разнообразных датчиков, то основными являются:

• Системы GPS/Глонасс. Помогают дрону ориентироваться в пространстве в реальном времени с помощью позиционирования от спутников. Машины с такими системами могут делать облет по запланированным точкам, видеть, где находится их хозяин, приземляться в определенных местах и многое другое;
• Барометр/альтиметр позволяют лучше ориентироваться на высоте, с точностью определять атмосферное давление;
• Акселерометры помогают электронике определять угол наклона дрона и его ускорение;
• Магнитометр — это, практически, обычный компас, который поможет сохранить направление движения без корректировки через GPS.
• Гироскопы в квадрокоптерах отвечают за измерение углового ускорения.

Также хорошие дроны умеют много разных занимательных штук: находить препятствия и облетать их, послушно следовать за оператором с пультом управления, автоматически удерживать нужную высоту, взлетать и садиться, запоминать и узнавать объекты и даже учиться определять жесты людей, так что для некоторых маневров вам даже не понадобится пульт.

Камеры в мультикоптерах

Если вы решили, что камера в дроне вам точно необходима, и что это устройство будет не только игрушкой, но и инструментом для получения красочных видео, то при выборе беспилотника учитывайте и этот фактор.

Камеры в мультикоптерах бывают внутренние и внешние. Что касается внутренних, то они обычно не отличаются богатым функционалом. Их максимальное разрешение редко превышает 720р (HD), хотя для любительской видеосъемки и такого показателя будет достаточно.

Некоторые производители дронов с внутренней камерой все же заботятся о качестве изображения, поэтому ставят в свои устройства очень хорошие камеры с разрешением 2160p (UHD 4K). Стоят такие аппараты очень дорого, но сменить тип камеры самостоятельно у вас не получится.

Дроны с внешней камерой могут быть недорогими — на них можно самостоятельно устанавливать камеры GoPro. А есть модели, стоящие на порядок дороже и использующиеся профессионалами. Имеют большую грузоподъемность на тот случай, если вам захочется подвесить нечто более совершенное в качестве устройства видеосъемки. К тому же, внешние камеры можно вращать, не меняя положения самого дрона, что значительно упрощает управление.

Да и вообще обращайте внимание на то, есть ли камера в комплекте, ведь с одной стороны дроны без камеры значительно дешевле, и если у вас уже есть своя собственная GoPro, то нет смысла переплачивать за дополнительный инвентарь. С другой стороны, покупка камеры отдельно может влететь в копеечку.

Для красивой съемки с высоты птичьего полета лучше выбирать те квадрокоптеры, в которых камеры снимают с разрешением 1080р и выше. В последнее время в моду входит формат 4К, но стоить такие устройства будут дорого, готовьтесь.

Аккумуляторы и время автономной работы

Здесь все просто: чем выше емкость аккумулятора дрона, тем дольше он будет находиться в воздухе, но не всегда нужно отталкиваться только от этой величины. Например, если вес мультикоптера довольно большой и он несет на себе значительную нагрузку, то в воздухе он проведет гораздо меньше времени, нежели легкий коптер с менее емкой батареей.

Чтобы понимать, на что можно рассчитывать при покупке мультикоптера, в каталоге есть такая характеристика, как «время полета». К тому же, большая емкость батареи означает еще и более длительную зарядку устройства, так что будьте готовы подождать.

Послесловие

Из всего вышенаписанного можно сделать вывод, что выбирать для новичка сразу дорогой квадрокоптер нет смысла. Во-первых, им надо уметь управлять, ведь игрушка стоит денег, и разбить ее в первую неделю покупки не очень хочется. Во-вторых, если вы не будете использовать даже половины функционала, заложенного в беспилотник, то просто потратите деньги зря.

— Для детей подойдут небольшие игрушечные квадрокоптеры, которые можно запускать в квартире. Стоят они недорого, ими легко управлять и такое развлечение принесет много радости ребятне.

— Если вы хотите снимать красивые панорамные видео и полеты на большой высоте, то выбирайте любительский квадрокоптер с хорошей камерой, которая снимает минимум в разрешении 720р. Также желательно, чтобы такой дрон управлялся через радиоканал на частоте от 2. 4 ГГц с помощью специального пульта.

— Для профессиональных развлечений и съемок подойдут БПЛА с максимальной дальностью полета до 10 км, высокой емкостью батареи, большой грузоподъемностью и длительным временем автономной работы. Бесколлекторные двигатели лучше, но стоят они дороже. Также в профессиональном дроне камера должна снимать в высоком разрешении (от 1080р до 4К).

Hi-fly Cargo — до 200 килограммов.

Разработка инновационного центра «Бирюч», базирующегося в Белгородской области, позиционируется как способ быстрой доставки грузов. Заявляется, что аппарат решит проблему доставки «последней мили» в труднодоступные районы и будет интересен бизнесу и государственным службам. По крайней мере, «Бирюч» уже заключил соглашение с Ивановской пожарно-спасательной академией, которое предусматривает совместную работу в области испытаний и лицензирования беспилотников для ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Разработчик говорит, что его дрон будет способен перевозить 220 килограммов на скорости 300 км/ч с дальностью до 600 километров. Время полета составит 180 минут. Однако это перспективные характеристики, которых компания планирует достичь в следующем году. Пока тестируются прототипы, которые способны поднять в воздух до 170 килограммов и обеспечить дальность полета 20 километров на скорости 100 км/ч.

https://youtube.com/watch?v=RLPmwW5WFro%3Ffeature%3Doembed

Griff 300 — до 300 килограммов.

В 2016 году норвежский производитель беспилотников Griff Aviation показала миру восьмироторный дрон Griff 300. Число в названии модели отражает вес, который аппарат может поднять в воздух: 75 килограммов собственной массы + 225 килограммов полезной нагрузки.

Дальность полета в зависимости от загрузки составляет от 30 до 45 минут. Стоит отметить, что дрон получил сертификаты европейского (EASA) и американского (FAA) авиационных регуляторов. Среди вариантов использования аппарата — грузоперевозки, служба в полиции, медицинских и спасательных службах, техническое обслуживание ветрогенераторов и других подобных промышленных объектов.

Компания разрабатывает следующее поколение Griff 800 — соответственно, с грузоподъемностью до 800 килограммов. В этом случае беспилотник сможет использоваться вместо промышленных подъемных кранов.

Cormorant — до 500 килограммов.

Cormorant — это разработка израильской компании Tactical Robotics, дочки израильского eVTOL-разработчика Urban Aeronautics, о котором мы уже писали (вот эту статью и еще вот эту). Как видно из названия компании, основная специализация Cormorant — это использование в военных миссиях (собственно, и разрабатывался он по заказу израильских военных).

https://youtube.com/watch?v=TlO4t5LeUUY%3Ffeature%3Doembed

Как заявляет разработчик, с грузом 400 килограммов Cormorant может обеспечить дальность полета чуть меньше 180 километров, а если вес не превышает 140 килограммов, то — 300 килограммов. Максимальная скорость при этом составляет 185 км/ч (130 км/ч при полной загрузке).

Впрочем, и для гражданских нужд беспилотник можно приспособить. Разработчик предлагает использовать его для доставки «последней мили», обслуживания инфраструктуры, сельскохозяйственных работ, снабжения нефтяных платформ и ликвидации чрезвычайных ситуаций — для последнего предусмотрено место для оборудования или средств тушения объемом 2400 литров.

Rhaegal B — до 2455 килограммов.

Rhaegal — разработка калифорнийского стартапа Sabrewing Aircraft Company. Air Cargo Like No Other гласит нескромный слоган на сайте компании, а от обещанных перспектив немного кружится голова.

Первый дрон компании Rhaegal A мог поднять от 360 до 450 килограммов, функционируя в режимах вертикального или короткого взлета и посадки. Дальность полета составляла 670 километров на высоте до 6700 метров при скорости до 370 км/ч. «Сердцем» аппарата был гибридный электрический двигатель мощностью 450 киловатт.

Затем компания приступила к разработке Rhaegal B — «нового поколения региональных грузовых БПЛА». По заявлению разработчиков, дрон сможет перевозить груз весом до 2455 килограммов на дистанцию 1850 километров со скоростью 370 км/ч. Аппарат снабжен высокоэффективным турбоэлектрическим двигателем, которому подходит обычное реактивное топливо. Беспилотник сможет летать в сложных погодных условиях, а для его обслуживания, как заявляется, не нужны специальные навыки или запчасти. Ну и в качестве приятного дополнения — складные крылья, чтобы легче было возить дрон по земле (с размахом в 17 метров фича не лишняя).

Для Rhaegal B также предусмотрен не только вертикальный, но и короткий взлет и посадка. В таком случае полезная нагрузка увеличивается до трудно представимых для дрона 4545 килограммов.

Sabrewing уже подписала соглашение на 43 миллиона долларов с Алеутским сообществом острова Святого Павла. VTOL компании будут осуществлять перевозки между материком и островами Святого Павла и Святого Георгия. Также беспилотником заинтересовались военные: в рамках программы Agility Prime компания получила больше трех миллионов долларов на дальнейшие работы по своему дрону.

ОпределениеПравить

Беспилотная авиационная система (БПАС)

• собственно БПЛА,
• пункт управления (пульт оператора, приёмопередающая аппаратура),
• систему связи с БПЛА (это может быть прямая радиосвязь или спутниковая связь),
• дополнительное оборудование, необходимое для перевозки или обслуживания БПЛА.

КонструкцияПравить

Отсутствие пилота на борту снимает с БПЛА ряд ограничений, характерных для пилотируемой авиации, что может сильно отразиться на их конструкции:

• Беспилотный летательный аппарат можно выполнить сколь угодно малых размеров, в то время как пилотируемый невозможно сделать легче массы человека.
• БПЛА не имеет физиологических ограничений на перегрузки при выполнении манёвров, что также может отражаться на конструкции.
• Для БПЛА могут быть снижены требования к надёжности, так как это не влечёт прямой угрозы жизни человека.
• Время полёта беспилотных аппаратов не ограничено ресурсом систем жизнеобеспечения лётчика. В настоящее время вполне реальны проекты беспосадочных БПЛА, вырабатывающих ресурс в течение одного полёта, который может продолжаться до нескольких лет.

ФюзеляжПравить

Фюзеляж крупных БПЛА в основном идентичен пилотируемому самолёту или вертолёту, за исключением отсутствия кабины.

Система питания и двигателиПравить

В небольших БПЛА могут использоваться литий-полимерные аккумуляторы, солнечные батареи, водородные топливные элементы и т. , для большего запаса хода — двигатели внутреннего сгорания или воздушно-реактивные.

Система связи и бортовая аппаратура управленияПравить

В качестве бортовой аппаратуры управления, как правило, используются специализированные вычислители на базе цифровых сигнальных процессоров или компьютеры формата PC/104, MicroPC под управлением операционных систем реального времени (QNX, VME, VxWorks, XOberon). Программное обеспечение пишется обычно на языках высокого уровня, таких как Си, Си++, Модула-2, Оберон SA или Ада95.

Виды БПЛАПравить

• управляемые автоматически,
• управляемые оператором с пункта управления (ДПЛА),
• гибридные.

По максимальной взлётной массе:

ПрименениеПравить

БПЛА могут решать следующие задачи:

• авиаразведка (на сегодня это основное их предназначение),
• нанесение ударов по наземным и морским целям (ударный БПЛА),
• постановка радиопомех,
• управление огнём и целеуказания,
• ретрансляция сообщений и данных,

Гражданский рынокПравить

Гражданские БПЛА начали лавинообразно набирать популярность в начале 2010-х годов. В 2010 году Федеральное управление гражданской авиации США (ФАА) ошибочно предполагало, что к 2020 году в мирных целях будут использоваться порядка 15 000 дронов. В прогнозе ФАА 2016 года эта оценка количества дронов к 2020 году была повышена до 550 000.

Использование в террористических и противозаконных целях

Космические исследованияПравить

Для стойкости к средствам радиоэлектронной борьбы (РЭБ) противника дрон обязан так или иначе иметь стойкость, сопоставимую с полноценными боевыми самолётами, что так или иначе повышает стоимость дрона и резко повышает риск массового уничтожения дронов минимальными средствами. Дрон зачастую ещё более тихоходен, маломанёвренен и зависим от помех, чем крылатая ракета. Одним из примеров успешного боевого применения дронов является прицельный огонь самодельными устройствами на базе гражданских минидронов по танкам Абрамс при штурме Мосула. Однако средства противодействия, например радиоподавление канала управления, могли полностью отключить дроны любого технического уровня.

Основным преимуществом БПЛА/ДПЛА является существенно меньшая стоимость их создания и эксплуатации (при условии равной эффективности выполнения поставленных задач) — по экспертным оценкам боевые БПЛА верхнего диапазона сложности стоят от 5—6 млн долл. , в то время как стоимость пилотируемого истребителя-бомбардировщика

Обычно такие беспилотники летают на 100-150 метров. Цена техники – до 100 долларов. Более дорогие дроны летают на расстояние до 500 метров, оставаясь управляемыми, имея достаточно заряда аккумулятора, чтобы вернуться назад

БпЛА способен подниматься на высоту 1500 м и продолжать полет в течение 4 часов. За это время важная информация в режиме реального времени транслируется на землю. Радиус действия беспилотника составляет около 50 км

Производителем официально разрешается навешивать на квадрокоптер аксессуары общим весом до 30 г (не считая защиту пропеллеров). Больший вес может привести к аварии