В огне — парит: новая технология защитит БПЛА от экстремальной температуры
В России разработали систему защиты дронов от экстремальной жары. Инженерная команда студентов представила универсальное решение для эксплуатации беспилотных авиационных систем (БАС) в условиях пустынь и высоких температур. Разработка не имеет аналогов и позволяет БПЛА работать при температуре до +60 градусов, обеспечивая стабильную работу ключевых систем при +30 градусах. Где может применяться такая защита и каковы перспективы ее внедрения — в материале «Известий».
Дополнительная защита для российских БПЛА
В России разработали систему защиты БПЛА для эксплуатации в условиях экстремально высоких температур. Универсальное решение представила молодежная инженерная команда студентов Московского авиационного института и Политехнического колледжа им. Н.Н. Годовикова.
Технология предназначена для эксплуатации беспилотных авиационных систем в пустынных и жарких регионах. Как сообщили в пресс-службе «Университета 2035», система не имеет прямых аналогов и обеспечивает устойчивое функционирование дронов при температуре окружающей среды до +60 градусов, поддерживая температуру ключевых бортовых узлов на уровне до +30 градусов.
Система представляет собой компактный охлаждающий модуль весом около 1,2 кг, предназначенный для установки на беспилотники самолетного типа. В ее состав входят компрессор, конденсатор, испаритель, расширительный клапан, хладагент и набор датчиков давления и температуры. Конструкция монтируется внутри корпуса БПЛА на элементы силового каркаса.
— У проекта нет прямых аналогов из-за уникальности решаемой задачи. Разработанная система — задел для расширения сценариев применения БАС в пустынных регионах, — отметил участник команды Тимофей Шанин.
Принцип действия основан на замкнутом холодильном цикле: хладагент отводит избыточное тепло за пределы корпуса, после чего, охлаждаясь и испаряясь, снижает температуру бортовой аппаратуры. Это позволяет предотвратить перегрев электроники при длительной эксплуатации в жарком климате. Экстремальные температурные условия имитировались с помощью тепловой пушки. В ходе тестов было подтверждено, что система обеспечивает стабильное функционирование оборудования при внешней температуре до +60 градусов, при этом температура защищаемых узлов не превышала +32 градусов. Также была подтверждена механическая прочность конструкции.
Стоимость прототипа составила около 25 тыс. рублей, что делает решение перспективным для дальнейшего внедрения. Разработчики отмечают, что технология поможет расширить возможности применения беспилотных авиационных систем в регионах с жарким климатом, включая южные территории России и зарубежные рынки.
В дальнейшем команда планирует провести дополнительные испытания системы — в условиях высокой влажности и запыленности воздуха, а также оптимизировать ее вес и энергопотребление. После завершения доработок авторы проекта готовы рассмотреть установку системы на беспилотники потенциальных заказчиков.
Проект был создан в рамках федеральной программы «Кадры для БАС», оператором которой выступает «Университет 2035». Практическая часть обучения проходила при участии дирекции «Аэромобильность» МАИ. Разработка велась на базе Грозненского государственного нефтяного технического университета имени академика М.Д. Миллионщикова.
Сферы применения и использования технологии
Экстремальная жара или мороз (+50...−40 градусов) сами по себе не критичны для большинства современных дронов, считает коммерческий директор компании «Лаборатория будущего», эксперт рынка НТИ «Аэронет» Павел Камнев. По его словам, при правильной аэродинамике и конструкции БПЛА самолетного типа дополнительное охлаждение чаще всего не требуется, а в пустынных условиях основной угрозой становится пыль и песок.
— В пустыне важнее защищать винтомоторную группу и оптику от песка, а активное охлаждение может понадобиться лишь в действительно экстремальных условиях — например, на промышленных объектах, — отметил он.
Представленное решение — важный инженерный шаг для эксплуатации БАС в жарком климате, отметил генеральный директор компании «Дрон Солюшнс», эксперт рынка НТИ «Аэронет» Вячеслав Барбасов. Он подчеркнул, что активный отвод тепла дополняет существующие подходы к защите дронов и должен рассматриваться как часть комплексных всепогодных решений.
— Поддержание температуры узлов ниже +32 градусов при внешней жаре до +60 градусов — ключевой фактор надежности. Активное охлаждение электроники в пустынной жаре — это симметрично сложная задача, которую и решает разработка команды МАИ, — пояснил он.
Электроника дронов крайне чувствительна к перегреву, рассказал главный конструктор Центра комплексных беспилотных решений Дмитрий Кузякин. По его словам, даже простые БАС несут на борту несколько вычислительных комплексов, а перегрев радиотехнического оборудования возможен при длительной работе под нагрузкой.
— При мощности видеопередатчика свыше 1 Вт охлаждение становится жизненно необходимым. В условиях, когда аппарат часами находится под солнцем с включенной электроникой, такая система может кратно увеличить время автономного ожидания, — добавил эксперт.
Появление универсальной системы защиты расширяет географию применения беспилотников, считает военный эксперт Дмитрий Корнев. По его словам, подобные технологии особенно востребованы в регионах с аномально высокой температурой, где стандартные системы охлаждения гражданских и полупрофессиональных БПЛА не справляются с нагрузкой.
— Если модуль действительно способен поддерживать рабочую температуру электроники на уровне около +30 градусов при внешнем зное, это серьезная заявка на технологическое лидерство. Легкое и надежное решение может стать обязательным элементом дооснащения разведывательных и ударных дронов, — резюмировал Дмитрий Корнев.
Специалист считает, что попытка создать универсальный модуль терморегуляции — верное направление.
