Беспилотный поисково-спасательный летательный аппарат "Вектор"
В современном мире люди все чаще выбирают себе опасные развлечения, такие как сноуборд, горные лыжи, скалолазание и другие. Зачастую всё проходит хорошо, но иногда человек начинает проигрывать битву природе и именно в таких ситуациях, ему нужна помощь.
Отсутствие возможности оперативной доставки средств для защиты от холода/огня или первой медицинской помощи, для людей, попавших в ситуацию, опасную для жизни это проблема не частая, но мы считаем что человеческая жизнь бесценна и если есть способ спасти её, то нужно использовать все подходящие средства.
Помимо доставки средств первой необходимости, иногда сложно найти кому эту помощь доставить. Поиск человека, оставшегося один на один с природой, может также спасти жизнь. Территория России на столько обширна, что каждый год на ней теряются сотни людей и возможность быстро их найти и помочь – сохранит их жизни.
Быстрая доставка предметов первой необходимости или быстрое обнаружение нуждающегося в помощи, раненного или потерянного человека может помочь сохранить здоровье или даже жизнь человеку.
Главная цель проекта - спасение жизней, путем сброса вещей первой необходимости, таких как аптечки, еда, средства защиты от холода (спички, самонагревающиеся грелки и тд.), сигнальные ракеты, самонадувающиеся спасательные круги, спасательные одеяла и тд. Цель достигается путем создания беспилотного летательного аппарата (БПЛА) способного обнаружить человека, попавшего в опасную для жизни или здоровья ситуацию, снять координаты его местонахождения, сбросить груз.
Поисково-спасательные работы проводятся путем съемки местности, а затем поиском на видео нуждающегося в помощи человека и передачей его координат спасателям. Доставка пострадавшему средств первой необходимости – после нахождения человека, спасателям необходимо время на преодоление расстояния, а в таких ситуациях счёт может идти на минуты, в таких случаях есть возможность отправить необходимые вещи человеку. Это может быть аптечка, еда, термоодеяло и другое.
Данный беспилотник выполнен по нормальной аэродинамической схеме с хвостовым оперением на двух балках и толкающим винтом. Такая схема позволила уменьшить габариты и массу фюзеляжа и увеличить плотность компоновки БРЭО, сделать носовую часть фюзеляжа съёмной, что облегчает доступ к БРЭО и установить мощный демпфер. Между хвостовыми балками расположен электродвигатель со складным винтом, что минимизирует вероятность его повреждения при посадке.
Крыло прямое из соображений технологичности. Управляющие поверхности: рули высоты и направления на хвостовом оперении и элероны на крыле.
Оперение имеет П-образную форму, чтобы убрать воздействие воздушного потока винта на стабилизатор, повысив эффективность винта ценой маневренности за счет обдува руля высоты. Такая схема позволяет использовать рули направления в качестве воздушного тормоза, поворотом их одновременно внутрь или наружу
Полезная нагрузка размещена на внешних подвесах под крылом в месте крепления балок, что способствует уменьшению габаритов фюзеляжа (так как нет необходимости в грузовом отсеке), увеличению точности попадания (снаряд сразу находится в воздушном потоке, не проходя бомболюк) и большей вариативности конструкций снаряда.
Система управления и контроля летательного аппарата реализована с помощью полетного контроллера с прошивкой с открытым исходным кодом, которая позволяет настраивать разные режимы полета и имеет широкий спектр возможностей. Также на борту установлен GPS-модуль, используемый для оценивания координат, скорости и путевого угла летательного аппарата. Для оценивания воздушной скорости летательного аппарата используется дифференциальный манометр с трубкой Пито. Предусмотрен режим ручного управления летательным аппаратом. Ручное управление осуществляется с использованием пульта и приемника на борту летательного аппарата. Для экстренного перехвата управления используется приёмник CORONA R8FA, с помощью PPM преобразователя все управляющий сигналы уходят в автопилот, а уже от него к двигателю и управляющим поверхностям. Передача телеметрии от контроллера летательного аппарата на ПК оператора, а также передача управляющих команд оператора контроллеру летательного аппарата осуществляется с помощью беспроводного модуля. Наземная станция представляет из себя ноутбук оператора с подключенным к нему радиомодулем через USB-UART преобразователь. Видео-съемка местности производится камерой хорошего качества. Планируется запись видео на карту памяти для дальнейшей её обработки нейронной сетью в целях поиска на видео. Также есть возможность установить видео-передатчик, что позволит передавать видео в режиме реального времени.
Производство беспилотника не трудоемкое, так как состоит из конструктивно простых элементов. Предполагается выполнение из композитных материалов (стеклоткань, карбон). На стадии прототипа, для проверки летных характеристик, изготавливается образец состоящий из: фанерного корпуса, карбоновых трубок, пеноплексовых крыльев. Также ведется разработка 3д модели для печати на 3д принтере.
