ApexDrive - рулевая система с силовой обратной связью для автосимуляторов и виртуальных гонок
ApexDrive — отечественный аппаратно-программный комплекс рулевой базы с прямым электроприводом (Direct Drive) и силовой обратной связью (Force Feedback), спроектированный для киберспорта, симрейсинга, тренировочных комплексов профессиональных автогонщиков и коммерческих клубов виртуальной реальности.
В основе аппаратной части лежит технология замкнутого цикла: конверсия и восстановление тяговых бесколлекторных электродвигателей (BLDC) легкого электротранспорта с остаточным ресурсом свыше 95%. За счет прямого соединения вала электродвигателя с рулевым колесом исключаются редукторы, паразитные люфты, ступени усилия и задержки передачи момента. Комплекс с микросекундной точностью транслирует пилоту поведение автомобиля в виртуальной среде: физику увода и сцепления шин, снос передней оси, развивающийся занос задней оси, перераспределение динамических масс при торможении, а также микропрофиль дорожного полотна, поребрики и скольжение.
Устройство оснащается собственной силовой платой управления на базе микроконтроллера. Вся программная часть — от низкоуровневых алгоритмов векторного управления (FOC) до настольного конфигуратора под Windows — разрабатывается с нуля. Архитектура программно-аппаратной платформы рассчитана на масштабирование: базовый фокус направлен на серийный выпуск независимой рулевой базы с поддержкой стандартных автомобильных быстросъемов (Quick Release), с последующей интеграцией педальных узлов, коробок передач и кастомизируемых рулевых колес (штурвалов).
Ключевая научно-техническая и производственная инновация:
- Экономика замкнутого цикла (ресайклинг): Использование платформы бесколлекторных двигателей (BLDC) легкого электротранспорта, сохраняющих более 95% ресурса. Специализированная стендовая отбраковка и дооснащение цифровыми энкодерами сверхвысокого разрешения (до 65 536 имп./об.) позволяют снизить себестоимость силового узла до 70%.
- Оригинальный аппаратно-программный стек: Разрабатывается нативное программное обеспечение векторного управления (FOC) и оригинальное desktop-приложение-конфигуратор под различные ОС, создаваемое с нуля. Проектируется собственная топология печатных плат с драйверами управления током.
- Модульность и масштабируемость: Конструкция позволяет собирать модификации различной мощности (от 10 до 16+ Нм), а на следующих этапах — подключать периферии (педали, КПП, ручной тормоз) через единый управляющий хаб базы и кастомизировать внешние элементы корпуса и рулевых колес.
Целевая аудитория:
-
Симрейсинг-клубы, арены виртуального автоспорта и прокатные центры (B2B)
Проблема: Круглосуточная или 12–16-часовая ежедневная нагрузка быстро выводит из строя шестеренчатые рули, а закупка импортных Direct Drive баз требует высоких капитальных затрат и несет риски простоя из-за отсутствия запчастей.
Ценность ApexDrive: Промышленная выносливость BLDC-привода, расчетный ресурс более 3–5 лет безлюфтовой работы, низкая стоимость входа и локальный склад ЗИП с оперативной заменой узлов в РФ. - Геймеры-энтузиасты и симрейсеры (B2C)
Проблема: Недоступность качественных систем Direct Drive из-за наценок параллельного импорта (+40–60%) и сложности ремонта зарубежных устройств.
Ценность ApexDrive: Профессиональный уровень физики FFB по цене бытовых пластиковых рулей, нативная совместимость с симуляторами (Assetto Corsa, iRacing, rFactor 2) и кастомизируемое ПО на русском языке. -
Профессиональные автогонщики и картинг-пилоты (B2B/B2C)
Проблема: Необходимость поддержания мышечной памяти и наработки траекторий в межсезонье без многомиллионных затрат на трек-дни и износ реальной гоночной техники.
Ценность ApexDrive: Честный крутящий момент (10–16 Нм), воспроизводящий нагрузки на руле в формульных классах, спортпрототипах и прокатных картах, с мгновенным откликом без паразитной инерции. -
Автошколы и центры водительского мастерства (B2B/B2G)
Ценность ApexDrive: Тренажерная отработка алгоритмов контраварийного вождения, выхода из ритмического заноса и сноса передней оси до выезда на реальные дороги.
Участники:
- Горбанев Вячеслав Владимирович - Инициатор, ведущий инженер и разработчик конструкций (Hardware Lead & Design Lead)
- Силовая электроника и схемотехника: Проектирование топологии печатных плат контроллера, расчет и трассировка силовой части инвертора на MOSFET-ключах, расчет систем защиты от КЗ, перегрузки по току и перегрева.
- Электромеханика и испытательный стенд: Разработка методики входного контроля, вибрационного тестирования поступающих BLDC-двигателей; подбор магнитных/оптических энкодеров высокого разрешения и вторичных источников питания.
- Инженерная компоновка и силовая механика: Расчет нагрузок на вал из легированной стали, разработка переходных фланцев под быстросъемные адаптеры (Quick Release), организация циклического тестирования опытных образцов под непрерывной нагрузкой до 16 Нм.
- Аддитивное производство и дизайн корпусов: Моделирование внешней геометрии корпуса базы, оптимизация деталей под скоростное мелкосерийное производство методом 3D-печати инженерными материалами (PETG, ABS-CF, полиамид); закладывание модульных пазов для последующей кастомизации внешнего вида и крепления дополнительной периферии.
- Ковальчук Александр Витальевич - Ведущий инженер-программист (Software)
- Микропрограммное обеспечение (Firmware / DSP): Разработка алгоритмов векторного управления (Field Oriented Control, FOC) для BLDC-моторов; реализация протокола обмена USB HID (DirectInput) для нативной интеграции с ОС Windows без закрытых сторонних драйверов; математическая фильтрация шумов и обеспечение минимальной аппаратной задержки телеметрии (latency < 2 мс).
- Пользовательский софт (Desktop Application): Проектирование и программирование с нуля фирменного программного конфигуратора ApexDrive под Windows (настройка профилей жесткости, угла поворота, демпфирования, отдачи эффектов дороги, сохранение пресетов под различные симуляторы).
- Тест-драйв, валидация физики и UX: Проведение ездовых тестов в симуляторах, сопоставление тактильного отклика виртуального руля с поведением реальной гоночной техники, тонкая настройка динамических фильтров для киберспортивной аудитории.
