Народжений літати, вносити може

ТЕГИ:

Лада-Олександра Антомонова

 

Назва: DR­60

Рід: літаки звичайні

Вид: безпілотник

Харчування: 100 мл пального на 1 га

 

Цей гігант серед дронів і ліліпут серед літаків готовий стати вигідною альтернативою звичним обприскувачам. Вантажопідйомність у 60 кг, незбагненно мала витрата палива та здатність ширяти над полем упродовж 6 годин – цьому не має аналогів у світі. Так­так, і не варто сором’язливо ховати гвинт під крило.

Юрій Педерій

На «Чайку», що під Києвом, – до самісінького гнізда дрона – я навідалася погожого понеділка. Компанія AeroDrone щойно переїхала на нове місце, тож розмова з директором Юрієм Педерієм відбувалася безпосередньо в ангарі, серед запчастин і крил майбутніх літаків. За моєю спиною час від часу лунав дзенькіт інструментів – там починалося життя нового DR­60.

– Пане Юрію, давайте із самого початку…

– Давайте! Розробка прототипу DR-60 почалася ще у 2000‑х рр. Десь 2003‑2004‑го ми мали п’ять літаків, які використовували лише для науково-дослідної роботи – для внесення трихограми. Опісля, коли побачили потенціал моделі, зробили перший літак для обробки полів, але він був спроможним підняти лише 6‑7 л і був утричі меншим. Перші покоління були на радіокеруванні, не мали, звичайно, жодного автопілоту й літали лише в полі зору – до 3 км у добру погоду.

Опісля ми розробили модель, збільшивши навантаження до 20 кг. Те, що ви бачите, – це вже п’яте покоління. Нині це великі безпілотні комплекси, для керування якими потрібна станція управління та причіп. У нас дуже нетиповий дрон. Коптери для сільського господарства найчастіше вміщуються на столі, а у нас лише баки для заправляння важать по 30 кг.

– Чому ви обрали саме аграрний напрям? Адже безпілотники асоціюються з військовою справою.

– Аграрний напрям був обраний не випадково. Справу розпочав мій батько, якого вже п’ять років, як немає з нами... Він працював на заводі Антонова з АН-2 для внесення сипких добрив. На випробуваннях, що проходили на полях Інституту захисту рослин, познайомився з професором Саніним. Віктор Васильович брав активну участь у доопрацюванні платформи, консультував і надихав. Він, як і мій батько, був великим ентузіастом і вкладав у розробку час та знання без комерційних сподівань.

Перші покоління ми створювали під внесення трихограми, позаяк на ринку виникла в цьому нагаль­на потреба. Це були 2003‑2004 рр., коли все лише починалося. Ми замислилися про обприскування одразу, але на той час норми внесення добрив були 200‑300 л / га, тому цю ідею довелося відтермінувати.

– На якому етапі дрон став безпілотником?

– Перша модель з автопілотом з’явилася 2010 р. Тоді, звичайно, було не так багато опцій як нині. Ми зупинилися на канадському розробнику автопілотів – компанії MicroPilot. Залишаємося їй вірними й досі, на те є кілька причин. По-перше, якщо відкинути військові автопілоти, то цей із комерційних – найкращий. По-друге, компанія повсякчас удосконалює розробки. Наразі в нас стоїть автопілот NP 2128 – це вже четверте покоління звідтоді, як ми почали з ними співпрацювати.

Крім того, ми вклали в освіту чимало сил, часу й коштів. Я і сам їздив на навчання, а всі наші системи управління скореговані під цей автопілот.

– Як ви прийшли до обприскування?

– Ми завжди були прихильними до ультрамалоб’ємного внесення. Нас не влаштовували обсяги внесення пестицидів, які практикувалися з АН-2 – це не екологічно, не ефективно, надто у співвідношенні ціна / результат. Дуже ми намучилися з відпрацюванням системи обприскування.

Спочатку тестували різні типи розпилювачів: із форсунками, обертові, навіть займалися туманоутворювальними установками, але все ж вирішили зупинитися на обертових розпилювачах.

Обертові розпилювачі розташовуються під крилами і їм надає руху потік, що набігає. Через насос до них подаються пестициди. Розпилювач ми трішки вдосконалювали, регулюючи довжину лопаток.

Опісля зіштовхнулися з проблемою інверсійного шару. Коли температура землі та повітря різна, то різною є і щільність повітря. Це означає, що маленька крапля може «зависнути» між повітряними шарами або її може знести.

Ми протидіємо цьому явищу, змінюючи частоту обертів розпилювача завдяки встановленим лопаткам. Що повільніше обертається диск, то більша крапля виходить, що швидше, то крапля менша. Завдяки збільшенню ваги краплі ми пробиваємо інверсійний шар, тож крапля сягає землі.

Дуже багато часу витратили на доопрацювання та регулювання таких, здавалося би, дрібниць. Регулювали розмір краплі, враховували монодисперсність, підраховували, який процент крапель однакового розміру в нас виходить.

– Нічого собі, які питання вам довелося розв’язувати! І який же процент крапель однакового розміру у вас виходить?

– 85 %! Ми саме тому й відмовилися від форсункових розпилювачів – монодисперсність у них доволі низька, близько 20 %. А обертові розпилювачі, завдяки тому, що ми летимо з постійною швидкістю, дають і постійну швидкість обертання. Тому й виходить 85 % крапель однакового розміру, а це гарантує високу якість внесення.

Ми пишаємося цим результатом. Настільні коптери теж ідуть цим шляхом, але, щоб надати руху розпилювачам, вони використовують електромоторчики замість лопатей.

– Ви згадували про експерименти з туманоутворювальним розпиленням.

– Так, з ним також працюємо, але туманоутворювальні технології добре застосовувати в садках, де потрібно зробити «хвилю» метрів у 200‑300.

– Розв’язання якого завдання давалося вам найважче?

– Було таке… Ми довго билися над утриманням постійної висоти на малій висоті (даруйте за тавтологію). Річ у тім, що на початку польоту, коли дрон сам заповнений і баки повні пального, він має одну вагу, а наприкінці польоту, коли порожній, – іншу. Нашим завданням було зробити так, щоб безпілотник міг утримувати постійну висоту незалежно від ваги.

Це було дуже непросто. Завдяки тривалим налаштуванням, вивченню диференційних і пропорційних рівнянь, багаторазовим тестам на симуляторах ми зрештою домоглися жаданого результату.

– Скільки років пішло на це?

– Щоб навчити його літати та обробляти як слід, у нас пішло три роки. Це відбувалося впродовж 2011‑2013 рр. Увесь час, поки йшли всі ці розробки й доопрацювання, я був співробітником у компанії Microsoft. П’ять років в Україні й шість у Німеччині. У нас тут працювала команда, і я допомагав їм увесь час, поки перебував за кордоном.

2016 року я полишив Microsoft. Певний період мене запитували, чи є життя після Microsoft, а я казав, що є, ще і яке (сміється).

– Яка головна перевага безпілотника?

– Те, що немає людського чинника, мабуть. Ми дійшли висновку, що безпілотні технології зможуть замінити велику авіацію та наземні обприскувачі. У класичній авіації завжди був, є і буде людський чинник, а автоматика – це не лише точніше, а й безпечніше. Безпілотники можуть літати як удень, так і вночі. Це – серйозна перевага, адже вночі немає випаровування, тож якість обробки вища.

Усі коптери у сільському господарстві прийшли сюди з іграшок – починалося з фотографування. Спершу встановлять камери, а тоді й хімбаки хочуть. Ми йдемо від зворотного – з великої авіації, зі справжньої пілотованої авіації. У нас і матеріали авіаційні, справжні – авіаційний метал, алюміній. У нас двигуни внутрішнього згоряння, а не електромоторчики. У цьому італійському двигуні 36 КС є водне охолодження. На літаках із такими моторами літають люди, тобто вони доволі надійні та потужні. Якщо дрон підняти вгору й дати повний газ, він полетить вертикально.

– Із вашою наполегливістю та увагою до дрібниць мені навіть страшно запитувати про розробку програмного забезпечення.

– Розумію вас (сміється). Розробка програмного забезпечення на ньому складається з кількох частин. На першому етапі оператори планують політ. Програма, в якій вони це роблять, називається Green Fly. У ній можна повністю розрахувати польотне завдання.

Для створення цієї програми я найняв двох програмістів, які за рік розробили її ідеально. Вона годиться як для внесення, так і для моніторингу. Завантажуються файли полів, задаються координати, враховуються всі параметри (ширина захвату, тривалість польоту, дальність, висота, перешкоди, напрямок вітру) й на виході дістаємо програму, яка завантажується в автопілот.

Інша програма використовується для контролю безпілотника в польоті із землі. DR-60, ясна річ, оснащений автопілотом, висотоміром, GPS і РТК-GPS.

– Якщо я правильно розумію, дрон багатоцільовий. Чи потрібно міняти його комплектацію в режимі зйомки чи внесення добрив?

– Якщо ми говоримо про перевірку фітосанітарного стану полів, то на платформу встановлюється камера, а дрон летить на висоті 30 м. Камера робить знімки, опісля ці знімки підвантажуються у хмару, тож фермеру приходить не просто карта, а карта з повним аналізом. Це – програмне забезпечення, до речі, ізраїльська розробка. Кращого варіанта я поки що не зустрічав. За добу фермер отримує всю інформацію про поле: які хвороби, шкідники й що з цим робити. Бензиновий бак місткістю 30 л дає змогу літати без зупинок 6 год. на швидкості 100 км / год.

У режимі зйомки він обробляє 2 тис. га / год., а захват для зйомки полів становить 200 м.

Інший режим – внесення. Висота польоту – 5 м. Платформа оснащується кількома хімбаками по 10 л із датчиками наповнення. Плануємо поставити ще й підігрівання рідин для того, щоб у разі польотів рано навесні та восени рідина не ставала в’язкою.

У режимі внесення він обробляє 80 га / год., а ширина захвату становить 20 м. Ми рахували й так, і сяк, але виходить, що це у 2‑2,5 раза швидше, ніж наземними обприскувачами (це з урахуванням підльотів, заправлянь).

– Двадцять метрів? Як так виходить? У нього розмах крил 7 м.

– Це завдяки аеродинаміці. Ми від самого початку спостерігали цей ефект, тому зацікавилися обприскуванням, а не обмежувалися лише внесенням трихограми. На відміну від коптерів, безпілотник має крила і завдяки тому, що на них формуються індукційні вихори, які спрямовані назовні, дістаємо посилення ефекту розпилення. Коли розпилюємо пестициди в ці вихорі, ми збільшуємо ширину захвату завдяки індукційній енергії в кілька разів. Так і виходить, що ширина крил – 7 м, а ширина захвату – 20 м.

Проте, щоб «спіймати» правильну повітряну течію, нам довелося довго шукати відповідне положення на крилі, аби підлаштуватися під вихори так, щоб не «скласти», а розповсюдити потік назовні.

Для того щоб провести ці випробування, ми використовували лакмусові папірці. Тут також не обійшлося без професора Саніна. Ми викладали папірці на відстані метра, щоб відрегулювати й ширину захвату, й величину крапель.

– Яка витрата бензину виходить у DR-60?

– Для обробки 1 га безпілотником потрібно 100 мл бензину, а на найекономічніший обприскувач – 1100 мл. Якщо подивитися не на 1 га, а на 1000 чи 10 000, то все стає зрозумілим. І я кажу зараз лише про бензин…

– Це вражає! Коли ви почали по‑справжньому випробовувати дрон?

– Коли повністю відпрацювали технологію, був 2017 р. Почали пропонувати господарствам застосувати технологію. У нас було й кілька дрібних замовників, і кілька холдингів, працювали з «Астартою», МХП.

Розпочинали ми з того, що пропонували DR-60 як послугу – апарат доволі важкий і складний у використанні, тому непідготованій людині розібратися в ньому нереально. Тому ми вирішили, що спершу оброблятимемо самі.

Опісля посипалися замовлення, телефон був гарячий, але ми переглянули стратегію та почали розглядати партнерство з компаніями, які надаватимуть послуги, а ми вироблятимемо комплекси та навчатимемо операторів.

– Яку кваліфікацію повинен мати оператор? Скільки триває навчання?

– Один комплекс, що може мати кілька безпілотників, обслуговується двома людьми. Один оператор, а інший технік – людина, яка готує літак, обслуговує його та заправляє. Ми розробили власну навчальну програму. Щоб повністю підготувати екіпаж з нуля, потрібен місяць. Якщо люди мають спеціалізовану освіту, це, безумовно, буде швидше, але пересічно місяць. Програма не складна – навчимо всіх.

– Яка потужність виробництва?

– Коли ми самі займалися виробництвом, у нас виходив один безпілотник на кілька місяців – збирали вручну. Проте тепер переходимо до партнерської моделі виробництва. Ми знайшли надійного партнера – компанію, яка займається серійним виробництвом ультралайтів (двомісних літаків). Я думаю, що збирання ми залишимо собі, а от виробництво деталей віддамо їм.

Коли отримуватимемо лише ящики з деталями та йтиметься лише про збирання, я думаю, вже цьогоріч ми зможемо вийти на один літак на тиждень. У нас працює кілька технарів, операторів і фахівців сільського господарства, загалом – 10 осіб.

Поки що більша частина літаків іде за кордон – там ця технологія була оцінена швидше, але й у нас ринок прокидається.

– Як ви оцінюєте ситуацію на ринку дронів, безпілотників? Адже цей сегмент ринку не заповнений.

– Ви праві, ринок не заповнений і він величезний. Ми навіть не копаємо, а лише шкрябаємо поверхню. Один безпілотник може обробити 50 тис. га за сезон. У нас 30 млн га і обробляти їх потрібно кілька разів. Самі можете порахувати…

Для маленьких господарств (до 1000 га) купівля дрона буде непід’ємною річчю, тож вони захочуть цю послугу. Вони так чи інак наймають когось, не маючи техніки. Я бачу, що операційні партнери якраз і працюватимуть із такими фермерами.

Середні господарства (від 1 до 10 тис. га) також не поспішають купувати платформи. Наші клієнти – це холдинги. У них є свій парк техніки, але зрозуміло, що ті операційні затрати, які витрачаються на обробку 1 га, потрібно помножити на сотні гектарів. І вони дуже добре уявляють, яка економія може бути у разі використання безпілотників.

Бувають зовсім непробивні персонажі: кажуть, не працюватиме і край.

– Яка ціна безпілотника?

– $ 75 тис.

– Чи існують аналоги DR-60?

– Найближчий аналог – це вертолітні платформи Yamaha, але там вантажопідйомність 30 л і коштує він $ 150 тис. До того ж він не автоматизований – там ручний політ. Тому можу сказати, що аналогів немає.

 

Агротехніка України - журнал про технології техніки для сільського господарства

Сільське господарство як базис агропромислового комплексу кожної держави, розвивається з наданням максимуму уваги з боку уряду і приватних осіб. На сторінках нашого спеціалізованого журналу, представлена перевірена редакторами та корисна інформація для фермерів і інженерів, агрономів і керівників агропромислових комплексів, описується агротехніка й особливості застосування сільгосптехніки.

Для передплатників і відвідувачів: корисні дані на сторінках онлайн-журналу

Орієнтуючись на використання передових та інноваційних технологій і підвищення зручності пошуку інформації в інтернет-просторі, наш журнал створений для досвідчених і початківців фахівців

  • на сторінках онлайн-журналу публікується перевірена інформація про сільськогосподарських машинах і агротехніку, оновлення на ринку і новини від виробників;
  • інтернет-ресурс відкриває доступ до корисних і ретельно обробленим, відібраним даних, які необхідні для підвищення ефективності ведення сільського господарства;
  • тематичне розмаїття публікованих матеріалів і адаптований інтерфейс ресурсу допомагає швидко і в доступному форматі отримати доступ до необхідної інформації.

Опубліковані матеріали доповнюються фотографіями та містять перевірені, достовірні дані й зберігаються в архіві.

Користувачі та відвідувачі, рекламодавці й працюють в агропромисловому комплексі можуть оформити безкоштовну передплату і співпрацювати з нашим журналом. Ми працюємо для людей, зацікавлених в розвитку АПК, які прагнуть до підвищення ефективності й прибутковості власного бізнесу!