Innovation & Research
DARPA Lift Challenge: как поднять груз в четыре раза тяжелее самого дрона
В США завершился DARPA Lift Challenge — пожалуй, один из самых показательных авиационных конкурсов последних лет. Здесь соревновались не в скорости, дальности или автономности, а в грузовой эффективности вертикального полета.
Задача выглядела почти вызывающе: создать беспилотный VTOL массой не более 24,9 кг, поднять как минимум 49,9 кг стандартных чугунных дисков и пройти полноценную транспортную миссию. Аппарат должен был пролететь 4 морские мили с грузом, контролируемо выгрузить его и затем вернуться еще одну милю. На всё — максимум 30 минут. Побеждал тот, у кого отношение массы груза к массе аппарата оказалось выше.
Цель DARPA — 4:1. Для сравнения: у современных грузовых дронов это отношение обычно находится около 1:1 или ниже. Идея в том, что четырехкратный рост грузовой эффективности может принципиально изменить экономику вертикальной логистики — от снабжения военных подразделений до аварийно-спасательных работ и обслуживания удаленной инфраструктуры.
И это был не камерный конкурс нескольких оборонных подрядчиков. DARPA получила более 480 заявок, в итоговый список приглашенных вошли 124 команды из США и более чем 20 стран, а до семидневной летной недели дошла 61 команда. Среди участников были компании, университетские лаборатории, студенты, школьники и независимые конструкторы.
Порог 4:1 в итоге не взял никто. Но подобрались очень близко.
Победила AVIDrone с аппаратом Katana: собственная масса всего 13,3 кг, груз — 51 кг, результат 3,84:1. DARPA назвала его новым мировым рекордом. Это электрический тандемный вертолет с двумя большими несущими роторами — довольно классическая схема, доведенная до предельной весовой и энергетической эффективности.
Второе место — MTech, 3,64:1. На фотографии это почти демонстративно простой электрический мультиротор: открытая рама, минимум конструкции, автономный полет. Полную миссию он прошел менее чем за 24 минуты.
Третье место — Xtreme Aerial Concepts, 3,45:1. Здесь уже совсем другая философия: большой вертолетный ротор и жидкотопливный турбовальный двигатель. Аппарат поднял около 85,7 кг груза — больше всех призеров — и завершил полет с остатком топлива.
Но, пожалуй, интереснее всего смотреть не только на победителей.
На одной из фотографий — экспериментальный аппарат University of Maryland: три огромных крыловидных луча сами вращаются как единый ротор, а винты на их концах раскручивают всю конструкцию. Это попытка получить огромную площадь несущего диска без классической вертолетной трансмиссии и автомата перекоса. Команда получила отдельные $500 тыс. за революционную аэродинамику.
А самая экстремальная конструкция — DefendTex на последнем фото. Масса аппарата — примерно 5,4 кг, груз — около 50,8 кг. На старте это давало фантастические 9,63:1. Но дрон потерпел аварию и не закончил маршрут, поэтому результат не был засчитан. Это очень хороший пример того, зачем DARPA придумала именно транспортную миссию, а не соревнование «кто больше поднимет»: поднять груз на несколько секунд гораздо проще, чем надежно доставить его на несколько километров.
Главный итог конкурса несколько парадоксален. Выиграли традиционные аэродинамические схемы. Первое и третье места заняли аппараты вертолетного типа, второе — обычный электрический мультиротор. Экзотические конструкции получили специальные награды, но полного маршрута лучше не прошли.
И еще важнее: победил не какой-то один новый аккумулятор, двигатель или материал. Результат 3,84:1 возник из системной инженерии — большой площади роторов, минимальной конструкционной массы, эффективной силовой установки, точного управления и достаточного энергетического запаса.
По сути, DARPA показала, что четырехкратная грузовая эффективность для небольшого VTOL уже находится не где-то за горизонтом. До нее осталось четыре процента.
Обсуждение 0
Обсуждение не доступно в веб-версии. Чтобы написать комментарий, перейдите в приложение Telegram.
Обсудить в Telegram