Обеспечат технологическое лидерство

К 2030 году Россия должна войти в число глобальных технологических лидеров в сфере беспилотных авиационных систем (БАС). Наш регион претендует на то, чтобы стать одним из ведущих центров по их развитию. Особая роль в достижении этого результата принадлежит Самарскому национальному исследовательскому университету имени академика С.П. Королёва.

Здесь занимаются не только проектированием беспилотников, изготовлением и испытанием опытных образцов, но и создают для них оригинальные комплектующие и полезную нагрузку. Университет помогает индустриальным партнерам организовать серийное производство дронов, готовит специалистов по их эксплуатации и внешних пилотов.

Разработать, собрать, испытать, обучить

Самарский университет им. Королёва был одним из пионеров в продвижении беспилотных авиационных систем. Он в числе первых вошел в федеральную ассоциацию "Аэронекст" по разработке и эксплуатации БАС и участвовал в формировании "дорожных карт" по развитию этой отрасли в России сначала на период с 2016 до 2020 года, а затем с 2020 до 2030 года.

Сегодня к разработке дронов и бортового оборудования для них в университете привлечены сразу несколько крупных научно-образовательных подразделений. В их числе институты авиационной и ракетно-космической техники (ИАРКТ), двигателей и энергетических установок (ИДЭУ), информатики и кибернетики (ИИК), естественных и математических наук (ИЕМН), а также Передовая инженерная аэрокосмическая школа (ПИАШ).

"Объединение усилий нескольких мощных научных школ дает синергический эффект. Конструкция самого дрона и его двигателей, электронный "мозг" и зашитый в них интеллект, система управления и связь, даже целевая аппаратура, которую беспилотник поднимает в воздух в интересах заказчика, – все это разработано в Самарском университете им. Королёва", – подчеркивает заместитель ректора, директор ИАРКТ Иван Ткаченко.

В декабре 2016 года сформировался коллектив молодых ученых, аспирантов и студентов, который в 2019 году получил статус Центра беспилотных систем (ЦБС). Здесь адаптировали к "беспилотной" специфике профильные компетенции, которые уже имелись в университете, а затем добавили к ним новые – в частности, по сборке дронов и по подготовке внешних пилотов.

"С сентября 2019-го мы запустили курс дополнительного профессионального образования (ДПО) "Основы управления БПЛА типа квадрокоптер с максимальной взлетной массой 30 кг и менее". Что же касается сборки FPV-дронов, то за 2023-2024 годы их было собрано более тысячи образцов", – рассказал директор Центра беспилотных систем Давид Овакимян.

Мы сделали это

У Самарского университета им. Королёва немало разработок в области беспилотных систем. Спроектированы, построены и испытаны несколько аппаратов самолетного и роторного типа. Одна из разработок Центра беспилотных систем 2024 года – гексакоптер многофункционального назначения с гибридной силовой установкой. Здесь поршневой двигатель сочетается с генератором и аккумуляторами. Это обеспечивают большую продолжительность полета, а компоновка с шестью электродвигателями дает хорошую управляемость. Изготовлен опытный образец, заинтересовавший индустриального партнера – это самарское предприятие "Пегас-Агро", выпускающее сельхозтехнику.

В конструкции беспилотников Самарского университета им. Королёва используются различные композиционные материалы. Из них делают и элементы конструкции, и такие важные комплектующие, как воздушные винты. А разработки университета в области компьютерного моделирования позволили обойти по аэродинамическим характеристикам широко распространенные винты производства компании DJI.

Проектирование любого летательного аппарата начинается с подбора двигателя. В "портфеле" Самарского университета им. Королёва есть и такие разработки, предназначенные для беспилотников. Например, малоразмерный газотурбинный двигатель МГТД-22 тягой 22 кгс, и одноцилиндровый поршневой авиадвигатель АПД-5 мощностью 5 л.с.

Как рассказал директор Инжинирингового центра Самарского университета им. Королёва Иван Зубрилин, сейчас на оба двигатели выпущены комплекты конструкторской документации, а опытные образцы МГТД-22 и АПД-5 уже прошли несколько этапов стендовых испытаний. Программа таких испытаний обширная, для них, в частности, двигатель МГТД-22 изготовлен в 10 экземплярах.

В 2024 году при поддержке Передовой инженерной аэрокосмической школы были разработаны полетные контроллеры, которые обеспечивают управление полетом дрона в условиях ограничения приема навигационного сигнала, а также при его полном отсутствии.

Одним из крупнейших индустриальных партнеров Самарского университета им. Королёва в беспилотной тематике стала компания "Транспорт будущего". Совместно с ней Институт искусственного интеллекта разрабатывает единую экосистему безопасности для отечественных беспилотников. Пока таких разработок в России не было, эта станет первой, причем в 2024 году ряд важных ее элементов уже создан, опробован и применяется на практике.

"Экосистема, разрабатываемая нами на основе искусственного интеллекта, позволит сделать эксплуатацию беспилотников безопасной и сведет к минимуму число нештатных ситуаций. Помимо этого, такая система создаст отраслевой стандарт для всей беспилотной авиации", – подчеркнул директор Института искусственного интеллекта Артем Никоноров.

Кадры решают

Быстро растущая новая отрасль требует специалистов, глубоко разбирающихся в специфике беспилотных авиационных систем. Учитывая это, в Институте авиационной и ракетно-космической техники запустили новую образовательную программу бакалавриата – "Беспилотные летательные аппараты". В 2024 году по ней начали обучение 19 студентов. А в программы пяти инженерных направлений, традиционных для Самарского университета им. Королёва, были введены специальные дисциплины, связанные с беспилотной техникой. Помимо программ высшего образования сейчас в университете действуют 6 программ ДПО, которые охватывают широкий спектр направлений – от разработки, конструирования и программирования беспилотных систем до их эксплуатации с применением технологий искусственного интеллекта.

В 2024 году Росавиация сертифицировала Самарский университет им. Королёва в качестве авиационного учебного центра (АУЦ) по подготовке персонала для гражданской авиации России. Богатый опыт в подготовке специалистов позволил университету на конкурсной основе стать одним из провайдеров федерального проекта "Кадры для БАС". В рамках этого проекта только по наиболее популярной программе ДПО "Оператор беспилотных авиационных систем" уже подготовлено 378 человек, а по программе "Проектирование и конструирование беспилотного воздушного судна" – 129 человек. Как сообщил Иван Ткаченко, набор на эти популярные программы будет расширяться.

Мнение:

Создаем дроны с нуля

Владимир Богатырев,
ректор Самарского университета им. Королёва:

Наш университет располагает уникальными компетенциями по созданию и эксплуатации беспилотных авиационных систем. Эти компетенции охватывают весь жизненный цикл дрона: от конструирования самого аппарата и его силовой установки, от разработки электронных компонентов системы управления и программного обеспечения до изготовления беспилотника "в металле", испытания и передачи в серийное производство.

Сейчас на основе искусственного интеллекта мы создаем экосистему для безопасной эксплуатации дронов и оригинальную систему лазерной связи для них. Разработанные в университете компактные гиперспектрометры и газовые хроматографы позволяют беспилотным воздушным судам решать широкий круг практических задач.

Университет стал провайдером федерального проекта "Кадры для БАС". Нами разработан и запатентован оригинальный тренажер для обучения пилотов БПЛА, лицензия на его производство передана партнерам. Сегодня мы растим не только инженеров, способных разрабатывать и выпускать беспилотники, но и готовим специалистов, умеющих грамотно обслуживать и эксплуатировать такие воздушные суда.

Источник: Самарское обозрение