Текст книги "Дроны. Открытие мира небесных технологий"

Типы дронов и их характеристики

Существует несколько основных типов дронов, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и сферы использования. Вот некоторые из них:

Мультироторные дроны: это тип беспилотных летательных аппаратов, использующих несколько вращающихся роторов. Они стали широко распространенными и приобрели популярность благодаря своей маневренности и стабильности в воздухе.

Одной из ключевых характеристик мультироторных дронов является количество роторов – вращающихся двигателей. Обычно они имеют от четырех до восьми роторов, хотя существуют и модели с еще большим или меньшим количеством двигателей. Чем больше количество роторов, тем более стабильно дрон держится в воздухе.

Мультироторные дроны также отличаются мощностью и скоростью. Мощность роторов определяет способность дрона подниматься в воздух и нести грузы. Скорость дрона зависит от мощности двигателей и аэродинамического дизайна. Некоторые мультироторные дроны могут достигать впечатляющих скоростей, которые зачастую превышают 100 километров в час.

Большинство мультироторных дронов откликается на команды пульта дистанционного управления. Некоторые из них автономные и используют предварительно заданные маршруты и программы. Многие современные мультироторные дроны оснащены GPS-навигацией, что позволяет им точно определять свое местоположение и выполнять сложные задачи, такие как патрулирование или точное позиционирование для съемки фото и видео.

Мультироторные дроны имеют широкий спектр применения. Они используются в различных отраслях, в которые входит фото– и видеосъемка, картография, сельское хозяйство, поисково-спасательные операции, доставка грузов и многое другое. Благодаря своей маневренности и способности летать в труднодоступных местах мультироторные дроны стали незаменимыми инструментами для многих профессионалов.

Однако, помимо своих преимуществ, мультироторные дроны также имеют свои ограничения. Время полета таких дронов сильно зависит от емкости батареи, которая зачастую довольно ограничена. Также из-за своей компактности и легкости они более подвержены воздействию ветра, а это может повлиять на их стабильность и точность полета.

В целом мультироторные дроны представляют собой удивительное техническое достижение. Им находят все большее применение в различных сферах. Маневренность и стабильность этих дронов делают их незаменимыми инструментами для многих профессионалов и энтузиастов: от фотографов и видеографов до исследователей и спасателей.

Дроны с фиксированным крылом: это тип беспилотных летательных аппаратов, которые имеют неподвижные крылья, как у традиционных самолетов. Они отличаются от мультироторных дронов тем, что используют аэродинамический принцип полета для поддержания в воздухе и полета.

Одной из ключевых характеристик дронов с фиксированным крылом является способность преодолевать дальние дистанции. Благодаря своей аэродинамике они могут летать на расстояния до нескольких сотен километров без необходимости перезарядки или дозаправки.

Помимо этого, дроны с фиксированным крылом обладают недюжинной скоростью. Их строение позволяет им развивать высокие скорости в полете. Некоторые модели могут достигать скоростей свыше 25 миль в час, что делает их прекрасными инструментами для операций, требующих быстрого перемещения.

Такие дроны также обладают большой грузоподъемностью. Благодаря своей конструкции и мощным двигателям они могут нести значительные грузы, включая камеры высокого разрешения, сенсоры и другое техническое оборудование. Поэтому подобные дроны часто используют для выполнения задач, связанных с аэрофотограмметрией, географическим картографированием и даже доставкой грузов.

Управление дронами с фиксированным крылом также отличается от управления мультироторными дронами. Они обычно требуют больше затрат на обучение пилотов. Помимо этого, такой тип дрона нельзя просто так запустить в воздух: необходима взлетная полоса или пусковая установка. Чтобы безопасно опустить дрон на землю и не повредить его, также понадобится взлетная полоса или парашют.

Дроны с фиксированным крылом, так же как и мультироторные беспилотники, широко применяются в различных областях. Они используются для длительных миссий наблюдения, географического картографирования, поиска, а также для научных и исследовательских целей. Их также используют в таких коммерческих сферах, как доставка товаров и сельское хозяйство.

Высокая дальность полета, скорость и грузоподъемность дронов с фиксированным крылом делают их незаменимым инструментом для многих профессионалов и исследователей.

Гибридные дроны: это тип беспилотных летательных аппаратов, который объединяет в себе черты мультироторных дронов и дронов с фиксированными крыльями. Гибридные дроны представляют собой уникальное сочетание вертикального взлета и посадки, характерного для мультироторных беспилотников, и устойчивого горизонтального полета, характерного для дронов с фиксированным крылом. Это позволяет им обладать преимуществами обоих типов дронов и расширяет их возможности.

Одной из ключевых характеристик гибридных дронов является их универсальность. Благодаря возможности вертикального взлета и посадки они могут легко оперировать в ограниченном пространстве и выполнять миссии, требующие точного позиционирования. При переходе в горизонтальный полет они могут достигать высоких скоростей и дальностей, что делает их идеальными для длительных миссий и дальних перелетов.

Еще одной важной характеристикой гибридных дронов является их экономичное энергопотребление. Благодаря использованию фиксированных крыльев в горизонтальном полете они могут тратить меньше энергии и продолжительное время находиться в воздухе. На миссиях, где необходимо длительное наблюдение или патрулирование, эта особенность незаменима.

Гибридные беспилотные летательные аппараты также обладают возможностью переключаться между вертикальным и горизонтальным полетом в режиме реального времени. Это позволяет им адаптироваться к различным условиям и требованиям миссии. Например, они могут использовать вертикальный взлет и посадку для старта и приземления в ограниченном пространстве, а затем перейти в горизонтальный полет для достижения большей скорости и дальности.

Гибридным дронам находят применение в различных сферах: разведка, поисково-спасательные операции, грузоперевозки и многое другое. Их универсальность и энергоэффективность делают их ценными инструментами для профессионалов, работающих во всевозможных отраслях.

Гибридные дроны – это инновационное устройство, объединяющее преимущества двух типов дронов. Их характеристики делают их универсальными и эффективными помощниками человеку.

Однороторные дроны: это тип беспилотных летательных аппаратов, который имеет один ротор для вертикального взлета и посадки. Внешне однороторные дроны чем-то напоминают маленькие вертолеты.

Однороторные дроны отличаются стабильностью и отзывчивостью в управлении. Благодаря одному ротору они перемещаются в пространстве более плавно, чем обеспечивают стабильное движение. Эта особенность крайне полезна при выполнении сложных маневров или съемке видео.

Так же, как и дроны с фиксированным крылом, однороторные беспилотники потребляют меньше энергии по сравнению с мультироторными моделями. Это позволяет им перемещаться на дальние расстояния или участвовать в более продолжительных миссиях.

Однороторные дроны также обладают высокой грузоподъемностью. Благодаря своей конструкции и мощному ротору они могут нести более тяжелые грузы или оборудование. Это делает их идеальными для использования в сфере перевозок, военных и спасательных операций.

Управление однороторными дронами достаточно сложное по сравнению с мультироторными дронами. Эксплуатация также дороже, чем у других типов дронов. Помимо этого, лопасти несущего винта опасны и могут стать причиной травм при работе с дроном.

Однороторные дроны сочетают в себе стабильность, эффективность и высокую грузоподъемность. Эти характеристики делают их идеальными инструментами для различных задач, от разведки и съемки видео до доставки грузов и спасательных операций.

Подводные дроны: тип автономных аппаратов, который позволяет исследовать и документировать подводный мир. Они обладают уникальными возможностями и характеристиками, которые делают их незаменимыми инструментами для научных исследований, морской геологии, а также для обеспечения безопасности и охраны окружающей среды.

Одной из ключевых характеристик подводных дронов является их способность погружаться на большую глубину. Они помогают людям исследовать самые глубокие и недоступные для человека участки морей и океанов.

Совсем недавно подводные дроны стали популярными и уже проявили себя как полезные устройства, которые имеют большое будущее. Одним из интересных разработок является дрон-рыбак, созданный компанией PowerVision. Этот подводный дрон, известный как PowerRay, способен погружаться на глубину до 30 метров и обнаруживать скопления рыбы с помощью своей камеры. Оператор может управлять дроном с помощью жестов головы через VR-очки, что делает его удобным и интуитивно понятным механизмом в использовании. PowerRay способен работать без подзарядки в течение четырех часов и приспособлен к работе в пресной, соленой или хлорированной воде.

Еще один интересный пример подводного дрона – это беспилотные дроны-исследователи, которые помогают австралийским специалистам в изучении океана. Эти дроны могут быть управляемыми оператором через систему спутниковой связи, что позволяет ученым работать с ними в самых отдаленных и труднодоступных местах и собирать подробные биологические сведения.

Не так давно появилось несколько разработок дронов-рыб – незаменимого инструмента для изучения поведения подводных животных. В отличие от других громоздких аппаратов дроны-рыбы не пугают объекты наблюдения. Эти дроны способны проводить измерения в течение длительного времени и предоставлять ученым ценные данные о подводной среде.

Дрон-рыба может плавать в разных направлениях и следить за живыми рыбами с помощью камер. Он реагирует на внешние раздражители и изменяет свою программу в зависимости от поведения других морских обитателей. Этот дрон способен двигаться со скоростью 15 сантиметров в минуту и работать продолжительное время без подзарядки.

Все вышеназванные дроны имеют широкий спектр применения: изучение поведения морских обитателей, сбор данных о подводной среде и контроль параметров воды, таких как уровень кислотности. Эти инновационные устройства открывают новые возможности для научных исследований и помогают ученым лучше понять и сохранить подводный мир.

Квадрокоптеры: один из наиболее узнаваемых и популярных типов дронов. Квадрокоптеры привлекают внимание своей уникальной конструкцией. Как следует из их названия, квадрокоптеры оснащены четырьмя роторами, расположенными в форме креста.

Одним из величайших преимуществ квадрокоптеров является их возможность маневрировать в воздухе. Благодаря наличию четырех роторов квадрокоптеры способны изменять направление полета, поворачиваться на месте и даже выполнять сложные трюки. Управление квадрокоптером осуществляется с помощью пульта дистанционного управления или специального приложения на мобильном устройстве, что делает их доступными для широкого круга пользователей.

Квадрокоптеры обладают впечатляющей стабильностью во время полета. Каждый ротор может изменять свою скорость во время работы, что обеспечивает баланс и устойчивость в воздухе. Благодаря этому квадрокоптеры могут летать на малых высотах с удивительной точностью, что делает их идеальными приспособлениями для аэрофотосъемки, видеосъемки или даже доставки маленьких предметов.

Одним из ключевых аспектов квадрокоптеров является возможность установки камеры или любой другой подходящей видеосистемы. Это делает их незаменимыми инструментами для профессиональной аэрофото– и видеосъемки. Квадрокоптеры с камерами позволяют получать уникальные ракурсы и панорамные снимки. Именно поэтому квадрокоптеры активно используются в сфере развлечений. Многие люди приобрели квадрокоптеры, чтобы делать впечатляющие снимки или даже участвовать в гоночных соревнованиях. Это стало возможным благодаря доступным ценам на такие дроны и возможностью легко освоить управление ими.

Квадрокоптеры представляют собой эволюцию в авиационной технологии и открывают новые пути для разнообразных применений. Они совмещают в себе стабильность и управляемость, предлагают универсальные возможности для съемки и исследований, а также приносят радость и удовлетворение тем, кто открыл для себя их потенциал.

Глава 2
Технические особенности дронов

Основные типы беспилотных летательных аппаратов

Беспилотный летательный аппарат – это механический дрон в виде воздушного судна без пилота на борту. Беспилотник обычно приводится в движение пропеллерами, или роторами, и может управляться дистанционно оператором или использовать предварительно запрограммированные маршруты. Беспилотные летательные аппараты могут выполнять различные функции, включая наблюдение, фото– и видеосъемку, доставку грузов, распыление пестицидов и многое другое.

По типу беспилотные летательные аппараты можно делить, учитывая несколько критериев:

По принципу полета;

По весу и размеру.

По принципу полета беспилотники делятся на пять групп:

БПЛА с жестким крылом;

БПЛА с гибким крылом;

БПЛА с вращающимся крылом;

БПЛА с машущим крылом;

Аэростатические БПЛА.

Беспилотники с жестким крылом еще называются дронами самолетного типа или дронами с фиксированным крылом. У таких беспилотников подъемная сила создается аэродинамическим способом: давление воздуха оказывает влияние на неподвижное крыло, тем самым поднимая и удерживая дрон в воздухе. Аппараты этого типа обычно отличаются длительным временем полета, большой максимальной высотой и завидной скоростью.

Существует множество подтипов самолетных беспилотников, которые имеют разные формы крыльев и фюзеляжа. Типы таких дронов очень по своему строению похожи на самолеты пилотируемого типа.

Среди моделей беспилотных летательных аппаратов с жестким крылом, используемых для военных и разведывательных целей, можно выделить американские разработки: многоцелевой самолет Proteus, боевой палубный БПЛА Х-47В, разведывательный БПЛА RQ-4 Global Hawk.

«Геоскан 201» – беспилотник самолетного типа, представляющий собой устройство, которое используют в научной сфере и в сельском хозяйстве. К примеру, «Геоскан 201» могут использовать для трехмерного моделирования участка местности, создания карт, оценки ущерба от природных катастроф и при чрезвычайных ситуациях.

Для функционирования беспилотника самолетного типа в большинстве случаев требуется взлетно-посадочная полоса или катапульта для старта. Однако существуют и легкие модели, которые можно запускать «с руки». При посадке они могут использовать ту же взлетно-посадочную полосу, парашют или специализированные устройства для захвата (тросы, сети и т. д.).

Посадка и запуск традиционных беспилотников с жестким крылом являются довольно сложными и дорогостоящими процессами, которые требуют специализированных инструментов. В связи с этим разработчики новых технологий все чаще обращаются к инновационным конструкциям дронов, что позволяет создавать беспилотные системы без необходимости использовать дополнительные инструменты для запуска.

Большой акцент делается на разработку самолетов с вертикальным способом взлета и посадки (СВВП), и сегодня существует множество их типов. Многие из этих моделей представляют собой гибрид самолета и вертолета. СВВП, которые ближе к самолетам, чем к вертолетам, обычно имеют реактивные двигатели, импеллеры или небольшие пропеллеры.

Существует также особый вид беспилотного аппарата с жестким зонтообразным крылом, построенный с учетом использования эффекта Коанды. Эти устройства мало напоминают самолеты, но благодаря их принципам полета эти беспилотники смело можно отнести к категории самолетного типа.

Эффект Коанды – это физический процесс, названный в честь румынского ученого Анри Коанды, который открыл его в 1932 году. Ученым было обнаружено, что потоки жидкости или газа имеют тенденцию отклоняться в направлении изгиба поверхности тела и в определенных условиях «прилипать» к этой поверхности вместо продолжения движения в исходном направлении. Такое явление возникает, когда слой воздуха проходит через какое-либо узкое отверстие.

Беспилотные летательный аппарат, использующий эффект Коанды, состоит из вентилятора (или реактивного двигателя), размещенного над контуром в форме зонта. Вентилятор создает поток воздуха, проходящий через узкое сечение и «прилипающий» к криволинейной поверхности. Такое устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными вертолетами, особенно в городских, лесных и горных районах, где есть риск повреждения.

Беспилотник с гибким крылом – дроны, относящиеся к аэродинамическому типу и отличающиеся своей недорогой и экономичной конструкцией. Вместо жестких крыльев используется гибкая (мягкая) конструкция, которая может быть выполнена из ткани, эластичного полимерного материала или упругого композитного материала, способного легко деформироваться. Этот класс беспилотника делится на моторизованные парапланы, дельтапланы и летательные аппараты с гибким крылом.

Беспилотный моторизованный параплан представляет собой аппарат, основанный на управляемом парашюте-крыле, который оснащен мототележкой для автономного разгона и самостоятельного полета. Крыло такого аппарата обычно имеет прямоугольную или эллиптическую форму. Оно может быть мягким, иметь жесткую структуру или быть надувным. Управление такими парапланами может представлять собой трудную задачу из-за неудобных навигационных датчиков и влияния погодных условий. Примером подобного устройства является экономичная модель LEAPP, разработанная в США.

Моторизированный беспилотный дельтаплан представляет собой аппарат с гибким дельтовидным крылом, состоящим из трех жестких направляющих, объединенных в передней части, чтобы образовать веерообразную форму с углом между трубами от 90 до 140 градусов. Тканевое покрытие, прочно натянутое между трубами, вместе с боковыми направляющими и задней кромкой образуют треугольную форму

Крыло присоединено к тележке, на которой размещены двигатель с толкающим или тянущим винтом и необходимое оборудование. Управление полетом обычно осуществляется с помощью аэродинамических элементов, деформации крыла или перемещения центра тяжести. Современные моторизированные дельтапланы могут достигать скорости от 25 до 130 километров в час, а максимальная высота полета может составлять 6 километров и выше.

По сравнению с другими видами беспилотных летательных аппаратов моторизированный дельтаплан выделяется своей простотой и надежностью конструкции, низкой стоимостью и компактностью в сложенном состоянии, а также требованием минимальной длины взлетно-посадочной площадки. Благодаря гибкому крылу вибрации от несущего винта не оказывают влияния на аэродинамику крыла.

Беспилотники с упруго деформируемыми крыльями представляют собой аппараты, в которых крыло изготовлено из композитного материала с высокой эластичностью. Это позволяет сгибать крыло без риска потери его формы и обеспечивает отличную устойчивость при столкновении с землей или другими препятствиями.

Примером такого дрона является беспилотник Maverick, разработанный компанией Prioria Robotics. Гибкое и эластичное крыло Maverick имеет несколько преимуществ. Во-первых, его можно поместить в небольшой трубчатый контейнер диаметром всего 15 сантиметров. Во-вторых, такое крыло способно частично компенсировать воздействие порывов ветра, тем самым улучшая стабильность полета. Беспилотник Maverick оснащен камерой для фото– и видеосъемки и может быть запущен как вручную, так и с помощью специальной пневматической катапульты. После запуска из катапульты крылья Maverick разворачиваются.

Управление гибким крылом осуществляется при помощи небольших аэродинамических рулевых конструкций в хвостовой части аппарата вместо традиционных элеронов. Maverick имеет вес 1,16 килограмма, радиус действия до 5 километров и способен находиться в воздухе от 45 до 90 минут. Максимальная скорость полета составляет от 40 до 100 километров в час.

Беспилотники с вращающимся крылом также называются мультикоптерами, или мультироторными дронами. Они являются одним из самых распространенных типов дронов. Мультикоптеры отличаются наличием двух и более несущих роторов, что позволяет им быть легкоуправляемыми во время полетов. С помощью противоположного вращения роторов или изменения вектора тяги каждого из них мультикоптеры могут компенсировать реактивные силы и обеспечивать стабильность в воздухе. Обычно мультикоптеры относятся к категориям мини– или микродронов.

Основным назначением мультикоптеров является фото– и видеосъемка различных объектов. Для этой цели они обычно оснащены специальными креплениями для управляемых камер. Кроме того, мультикоптеры широко применяются для оперативного мониторинга ситуации и выполнения сельскохозяйственных работ, таких как распыление. Они также используются для доставки легких грузов.

Мультикоптеры делятся на несколько типов в зависимости от количества используемых роторов и функций.

По количеству роторов:

• Вертолет – модель с одним ротором. Чаще всего используется в качестве развлекательного устройства и внешне выглядит в точности как вертолет.

• Бикоптер – экспериментальная и не очень популярная модель с двумя роторами. Самый известный прототип – Bell Boeing V-22 Osprey.

• Трикоптер – модель с тремя роторами, с малой грузоподъемностью, но высокой маневренностью.

• Квадрокоптер – одна из самых популярных моделей с четырьмя роторами и всевозможным функционалом.

• Y6 – модель имеет шесть роторов и очень популярна в промышленности и кинематографии, так как обладает высокой грузоподъемностью.

• VTail – модель с четырьмя роторами, два из которых размещены в задней части устройства под углом. Такая модель очень популярна в соревнованиях по управлению дронами.

• Гексакоптер – дрон с шестью роторами. Функционал такой же, как у трикоптера.

• Октокоптер – у этой модели целых восемь роторов, благодаря чему она имеет высокую маневренность и грузоподъемность. Используется в различных сферах деятельности, но особенно популярна в кинематографе и сельском хозяйстве.

По функционалу:

• Игрушечные модели – это дроны, которые оснащены щеточными моторами. Эти мультикоптеры быстро изнашиваются и имеют ограниченный радиус управления. Однако они представляют собой отличный способ познакомиться с миром дронов и испробовать это хобби. В комплект к таким дронам уже входит пульт управления, видеопередатчик, приемник и т. д. Эти беспилотники медленные и безопасные, идеально подходят даже для детей. Такими дронами являются Eachine E61, Eachine H8, TONQUU и многие другие. Их стоимость чаще всего меньше двух тысяч рублей.

• Гоночные модели – это квадрокоптеры, которые используются в гоночных соревнованиях и становятся все более популярными с каждым годом. Соревнования среди пилотов этих дронов проводятся ежегодно и привлекают множество участников. Оборудование и комплектующие, применяемые в гоночных квадрокоптерах, всегда профессионального уровня. Гоночные квадрокоптеры отличаются высокой скоростью и опасностью благодаря использованию бесщеточных двигателей, работающих на неодимовых магнитах. Некоторые модели способны разгоняться до 200 километров в час, но большинство любителей собирают дроны, способные достигать скорости от 80 до 120 километров в час. Управление гоночными квадрокоптерами может быть полуавтоматическим или ручным, причем опытные пилоты предпочитают летать в ручном режиме. Это вносит дополнительную сложность и требует определенного мастерства. Также существует подвид гоночных квадрокоптеров, известный как микроквадрокоптеры. Они также используют качественные и профессиональные компоненты, включая бесщеточные двигатели, но отличаются от основных моделей своими компактными размерами. Для работы с такими дронами необходимо отдельно приобрести пульт управления, а также шлем или специальные очки для просмотра видеосигнала в реальном времени. Гоночными дронами являются URUAV UR85, HGLRC Mefisto 5, Eachine Tyro79 и многие другие.

• Съемочные модели – самый популярный тип квадрокоптеров. Наиболее известные модели – DJI Inspire и DJI Phantom. Они представляют собой комбинацию из профессиональных и любительских моделей. Оснащены качественным оборудованием и хорошей камерой. Для приема видеосигнала с дрона используется смартфон или планшет, установленный на специальном держателе на пульте управления. Если сравнивать с гоночными моделями, то съемочные дроны отличаются своими внушительными размерами и меньшей скоростью, обычно не превышающей 70 километров в час. Однако для основной функции этих квадрокоптеров – съемки – высокая скорость не требуется. Съемочные дроны оснащены различными интеллектуальными функциями и датчиками. Благодаря полуавтоматическому управлению они очень устойчивы, и чтобы сломать такой квадрокоптер, потребуются значительные усилия. Стоимость таких дронов очень высокая – средняя цена начинается от 50 000 рублей. Основная часть стоимости связана с оптикой и подвеской для камеры, а также зависит от бренда. Помимо вышеназванных, съемочными дронами являются: Eachine E61, Eachine H8, TONQUU и многие другие.

Беспилотники с машущим крылом – это дроны, в основе конструкции которых лежит бионический принцип. Он заключается в имитации движений летающих живых объектов, таких как птицы и насекомые, в воздухе. Этот класс дронов пока не имеет серийных моделей и практического применения, но активно проводятся исследования в этой области по всему миру. За последние несколько лет было создано множество интересных концепций малых беспилотных летательных аппаратов с машущими крыльями.

Птицы и летающие насекомые в отличие от существующих видов летательных аппаратов обладают завидной энергоэффективностью и маневренностью. Если ученым и инженерам при разработке беспилотников удастся достичь таких же показателей, как у живых существ, то их усилия не пройдут даром, и можно будет ожидать начала повсеместного применения этих аппаратов.

Дроны, конструкция которых основана на имитации движений птиц, называются орнитоптерами, а аппараты, имитирующие движения летающих насекомых, получили название энтомоптеров.

Орнитоптеры, чтобы имитировать движение птиц, имеют особый механизм привода крыльев. Он должен быть простым, легким и способным обеспечить необходимый набор движений. Эти аппараты также нуждаются в системе управления, которая позволяет им парить в подходящие моменты, чтобы эффективно использовать потоки воздуха.

Один из примеров орнитоптера – беспилотный летательный аппарат SmartBird, созданный немецкой компанией Festo, известной своими достижениями в области бионики. SmartBird внешне напоминает серебристую чайку и отличается большими размерами. Помимо возможности полета, SmartBird способен самостоятельно взлетать и садиться. Его крылья могут двигаться вверх и вниз, а также вращаться вокруг своей оси, обеспечивая высокую точность движений. SmartBird имеет размеры 1 метр в длину и 2 метра в размахе крыльев, а его вес составляет 450 граммов.

SmartBird можно рассматривать как прототип будущих коммерческих дронов, способных имитировать движения птиц. Они уже показали себя полезными в решении различных разведывательных и диверсионных задач.

Энтомоптеры разделяются на две категории: имитаторы четырехкрылых и имитаторы двукрылых насекомых. Четырехкрылые аппараты, похожие на стрекоз и бабочек, способны выполнять сложные маневры и обладают большей гибкостью в управлении во время полета.

Примером такого энтомоптера является BionicOpter, разработанный компанией Festo. Этот аппарат имеет длину 44 сантиметра и размах крыльев 63 сантиметра. Крылья изготовлены из углеродного волокна и покрыты полиэфирной пленкой. Вес всего аппарата составляет примерно 175 граммов.

Управление полетом BionicOpter осуществляется через смартфон. ARM-микроконтроллер внутри беспилотника обеспечивает стабилизацию полета. BionicOpter имеет один основной электродвигатель и восемь сервоприводов. Аппарат также оснащен датчиками для предотвращения столкновений с препятствиями. Питание аппарата осуществляется с помощью двухсекционного литий-полимерного аккумулятора емкостью 7,4 Вт.

Конструкция BionicOpter обеспечивает широкий диапазон маневрирования. Каждое крыло, помимо маховых движений, может вращаться вокруг своей оси и перемещаться по горизонтальной траектории. Хвостовая часть энтомоптера также очень гибкая, что позволяет изменять положение центра тяжести при полете. Благодаря этим уникальным возможностям управления аппарат способен зависать в воздухе и перемещаться в любом направлении.

В отношении разработки беспилотников, имитирующих двукрылых насекомых, основные работы ведутся в области микроминиатюризации аппаратов. В дальнейшем предполагается значительное развитие технологий в сфере сверхлегких материалов, источников питания, наноэлектроники и интеллектуального управления, что позволит создавать микроминиатюрные дроны, приближенные к живым существам по функциональности и размеру. В конечном итоге, возможно, появятся новые концепции управления целыми коллективами микророботов, которые будут обладать сложными функциями: коллективное выживание, многовариантное решение задач, незаметность передвижений, а также выполнение массированных и продолжительных миссий.

Примером микроскопического энтомоптера является Mobee, разработанный в США. Он создан с использованием интегральной многослойной технологии. Базовой структурой аппарата является тонкая углепластиковая пластина, на которой с помощью лазерной обработки создаются все необходимые вырезы. Затем на пластину наносятся многочисленные металлические и неметаллические слои, состоящие из электронных и микроэлектромеханических компонентов, в состав которых входят сенсоры, радиотехнические устройства и актуаторы для движения крыльев.

Аэростатические беспилотники – это специальный класс беcпилотных летательных аппаратов, которые поднимаются в воздух благодаря архимедовой силе, действующей на баллон, наполненный гелием. Основными представителями этого класса являются беспилотные дирижабли.

Дирижабль – это летательный аппарат, состоящий из аэростата и винта с электрическим двигателем или двигателем внутреннего сгорания, а также системы управления ориентацией, позволяющей дирижаблю двигаться в любом направлении вне зависимости от воздушных потоков.