Покоряя воздух: 5 «летающих» hardware-резидентов «Сколково»

Конструкторскую мысль всегда манила возможность приподняться над землей. В древние времена пытливые умы создавали различные аппараты с крыльями, как у птиц. Затем появились воздушные шары, аэростаты, планеры, самолеты, космические аппараты. В XXI веке с развитием аэродинамики инженеры продолжают работать над различными летательными машинами, которые решают не только задачи планетарного масштаба, но и помогают с более обыденными проблемами: загруженностью автомагистралей, дороговизной бесконтактной доставки, инвентаризацией и так далее. Рассказываем о пяти проектах резидентов «Сколково», которые работают с воздушным пространством.

В 2016 году ОКБ «Ховер» разработало летающий мотоцикл, который предзаказало более четырех тысяч интернет-пользователей со всего мира, а впоследствии массово закупила полиция Дубая. Сейчас компания сконцентрировалась на аэротакси Hover и применяет в нем наработки из проекта мотоцикла. Его задача, по словам конструкторов — освободить трафик на магистралях путем освоения воздушного пространства. По сути, Hover — большой дрон, который создается по размерным стандартам автомобилестроения и уместится на одном парковочном месте или в обычном гараже. Он взлетает, как вертолет (вертикально), с любой площадки, поднимается на высоту до 150 метров, разгоняется до 200 км/ч и на одном заряде пролетает до 100 километров. При этом на себе Hover может унести груз весом до 300 кг.

Кабина аэротакси представляет собой защищенную капсулу, которая в случае столкновения примет удар на себя. В ней предусмотрены сидения для двух человек, багажное отделение и кресло для ребенка. Для чрезвычайных ситуаций также есть парашют: он аккуратно опустит транспортное средство с пассажирами на землю.

Hover может работать как в полностью автоматическом режиме, так на дистанционном управлении. По идее, пассажиры «такси будущего» смогут просто задать маршрут в навигаторе, а остальное — возьмет на себя нейросеть. Аппарат планируют оснастить внушительным набором датчиков безопасности (компьютерное зрение, лидары, лазеры), которые под контролем алгоритмов искусственного интеллекта, исключат столкновение с другими аэромашинами, проводами или столбами.

О технологиях бесконтактной доставки посылок (заказов) дронами говорят уже давно. А с началом пандемии — еще чаще. Однако путь к полной автоматизации покупок в интернете преграждает ее себестоимость. Курьеры обходятся, в среднем, в 10 раз дешевле беспилотников: чтобы отправить посылку на дроне придется потратить около 70 руб за километр полета, в то время на человеческий ресурс уйдет всего 7 руб/км.

Эту проблему предлагает решить стартап Mira — дрон-вертолет, который обеспечит доставку заказа весом от 5 до 20 кг на дистанциях до 450 км и, по словам разработчиков, сделает это дешевле всех возможных способов. Экономию обеспечит, в первую очередь, низкий расход топлива — Mira потребляет в среднем 5,5 литра 92-го бензина в час, что на 93% дешевле затрат всех существующих дрон-сервисов и на 36% — любой курьерской службы.

Помимо этого, дрону-вертолету не нужна дополнительная инфраструктура, вроде «док-станций» или «дрономатов». Они не только удорожают себестоимость доставки, но и создают опасные ситуации, где беспилотники приближаются к людям очень близко. Mira же снабжен телеоперируемым 80-метровым кабельным лифтом для отцепления и забора груза, а, значит, доставка будет не только по-настоящему бесконтактной, но и беспосадочной.

Конструкторы Mira также решили и проблему шума от дронов, который обычно превышает нормы ВОЗ в 2 раза для жилых районов (50дБ). Для этого все пропеллеры упаковали в кожухи с системой активного шумоподавления.

У любого водного транспорта главное препятствие к наращиванию скоростей — сопротивление воды. Какой бы двигатель ни ставили на катер, какой бы дополнительный тюнинг ни делали — лодка всегда будет ограничена в возможности разогнаться. Именно поэтому еще в прошлом веке конструкторы придумали вытащить ее из воды, разместив на воздушную подушку (слой повышенного давления). Так появились ховеркрафты (СВП) — лодки, которые не плывут, а «летят» на небольшой высоте и могут передвигаться практически по любому типу поверхности. За счет того, что воздух «сопротивляется» почти в 800 раз меньше, они разгоняются до скоростей в 100 км/ч, что труднодостижимо для обычных лодок. По такой технологии перемещался известный покоритель Ла-Манша ховеркрафт SR.N1 и самое большое в мире судно на воздушной подушке «Зубр», которое находится на вооружении у ВМФ России (может перевести на себе 3 танка Т-80 и 80 морских пехотинцев).

Воздушную подушку использует и резидент «Сколково» Jetter. Но есть важная особенность — все возможности ховеркрафтов инженеры-конструкторы заключили в компактный корпус, превратив громоздкое СВП в персональное транспортное средство премиального класса. Благодаря небольшим габаритам судно очень маневренно, развивает скорость до 100 км/ч и может добираться в места, недоступные для других лодок. Jetter перемещается (летит) по воде, льду, болоту, снегу, песку и даже траве. Ему не страшен ледостав с неполным промерзанием водоема, не нужен оборудованный причал, а размеры позволяют перевозить его в стандартном автомобильном прицепе. По сути, Jetter представляет собой гибрид лодки, катера, гидроцикла и снегохода.

Складская инвентаризация — большая головная боль, которая полагается любому поставщику товаров минимум раз в год по закону. Во время переучета приходится полностью останавливать продажи, по очереди снимать все паллеты с высотных стеллажей и осматривать их или поднимать туда в специальной люльке работника-товароведа, чтобы он проводил инспекцию наверху. При любом раскладе инвентаризация занимает много времени, требует дополнительных финансовых и человеческих ресурсов, а также достаточно опасна.

Инженеры резидента «Сколково» UVL Robotics разработали альтернативный подход. Для инвентаризации они предлагают использовать автономные дроны, которые оборудованы специальными сканерами и видеокамерой. Беспилотники-товароведы последовательно летают вдоль стеллажей и сканируют штрих-коды (или QR-коды) товара, а специалист при желании следит за процессом в режиме реального времени через камеру на борту аппарата. Затем данные передаются в наземную станцию, соотносятся с топологией склада и формируется отчет.

В среднем, скорость сканирования одной паллеты не превышает 5 секунд, что в 10 раз быстрее традиционного ручного подхода и точно безопаснее и дешевле использования дорогостоящих подъемников. Если требуется максимально ускорить процесс, а склад — большой, можно «заполонить» его дронами. При этом не стоит беспокоиться о том, что беспилотники могут налететь на товар или ограждение: они автоматически обходят препятствия и безопасны для закрытых помещений. Также дрон-сервис повышает точность учета, так как исключает человеческий фактор.

Многие прогрессивно мыслящие логисты мечтают использовать дроны для доставки грузов, в том числе тяжеловесных. Однако все попытки реализовать эту затею, как правило, быстро прекращаются: беспилотники обладают низкой грузоподъемностью, не могут работать при сильных порывах ветра и других неблагоприятных условиях.

Превратить нежных беспилотников в аппараты, которым нипочем любые условия, взялась команда участника «Сколково» — «Роболёт». Они разрабатывают дрон вертикального взлета и посадки, который может устойчиво функционировать в температурных диапазонах от -50°C до +50°C, поднимать грузы до 150 кг и развивать скорость до 100 км/ч. По словам конструкторов, «Роболёт» сможет обеспечить выполнение задач в труднодоступных регионах, при сильных ветрах, в арктических и морских условиях, а также вредных для человека средах (в том числе поможет в спасательных операциях).