Среда, 8 февраля, 2023

Будущее беспилотной авиации — винтокрылы?

Время на чтение 13 мин.

Над этим вопросом мы задумались, беседуя с основателем и соучредителем компании Optiplane Кириллом Яковченко, который вот уже без малого десятилетие развивает это направление в нашей стране и знает о нем абсолютно все. Мы погворили с Кириллом о компании Optiplane и ее продуктах, развитии и перспективах, а также о беспилотной авиации в промышленном и не только секторе, летательных аппаратах различных типов и их различиях, преимуществах винтокрылов и многом другом.

— Кирилл, расскажите в двух словах о себе: как представить вас читателям, какую позицию занимаете в компании, в чем состоит ваша работа…

Я являюсь основателем и соучредителем компании и занимаю должность директора по развитию. В мои задачи входит разработка стратегии развития компании, создание новых продуктов, проведение НИОКР, перевод НИОКР в серийное производство, а также работа с корпоративными заказчиками, налаживание работы с партнерами и организация коммерческих процессов внутри компании.

— А как появилась компания?

Моя карьера практически всю жизнь была связана с автоматизацией. Я автоматизировал горнорудные карьеры, внедрял национальные и региональные платежные системы в России и за рубежом, руководил внедрениями на предприятиях Росатома и Газпрома, в Заполярье и в Астрахани, в Якутии и в Кыргызстане. И однажды, это было в 2014 году, я поймал себя на мысли, что вся моя автоматизация — немного «приземленная». Машинами заполнено почти все пространство: на земле автомобили, в воде корабли, в воздухе — самолеты и вертолеты. Свободным остался только один небольшой участок — приземный слой: 100–200 метров над поверхностью. Тогда беспилотники еще были уделом фанатиков и гиков, но большое будущее у них уже просматривалось. И вот с тех пор это пространство мы начали осваивать своими беспилотниками. Но, как и любая технология, после явления в каком-то первоначальном виде для конкретной задачи, впоследствии она видоизменяется и начинает применяться более широко. Когда мы говорим о беспилотниках, в первую очередь на ум приходят квадрокоптеры и самолеты. Потому что они появились первыми и уже получили массовое применение. Но по мере того как нарастает опыт использования, появляется понимание недостатков этих решений. У квадрокоптеров — это ужасная аэродинамика в горизонтальном полете, и вследствие этого — малая дальность. А самолетом могут управлять только опытные пилоты, иначе авария практически неминуема. Взлет и посадка для этих аппаратов — довольно сложный и рискованный процесс, и именно на этапах взлета и посадки самолет обычно терпит крушение или получает повреждения: катапульта сломается, при посадке на парашюте самолет снесет на дерево, от соприкосновения с землей самолет сломает шасси или повредит дорогую камеру… Так пришло понимание, что массовому промышленному рынку не хватает более универсального решения — автоматического аппарата с вертикальным взлетом, посадкой и автоматическим полетом, как у квадрокоптеров, при этом с большой дальностью, как у самолетов. И я создал компанию для разработки и серийного выпуска такого оптимального компактного промышленного аппарата.

 С чего начинали и какие направления охватываете сейчас?

Мы поставляли клиентам и делали пилоты во многих отраслях: охрана и мониторинг, МЧС, геодезия, маркшейдерия, энергетика, агро. И часто внедрение аппарата на предприятие показывало огромную экономию. Например, наши беспилотники применяли на крупнейшем месторождении коксующегося угля «Эльгауголь». Это глубоко в Якутии, где на двери общежития висит объявление: «Закрывайте двери во избежание захода медведей». Площадь разреза около 10 квадратных километов, и, конечно, для работ на таком разрезе не подойдут ни коптеры, ни самолеты. Коптерам потребуются десятки вылетов с разных краев, чтобы облетать месторождение целиком, а это невозможно на таком разрезе. А самолет невозможно запустить в условиях сложного рельефа без опытной летной бригады, и доставлять такую бригаду на удаленный от инфраструктуры объект очень дорого — один выезд в якутский край составляет от полумиллиона рублей за одну съемку, а маркшейдерский замер нужно проводить не реже одного раза в месяц, вот и посчитайте. Мы предоставили разрезу новую услугу drone as a service (DaaS): аренда винтокрыла Optiplane S2 вместе с умным ПО для автоматического подсчета объемов выработки. Наша бригада приехала на месторождение один раз, проложила все маршруты и  обучила маркшейдеров самостоятельно запускать аппарат по одной кнопке по заранее заложенному маршруту. Далее маркшейдеры  ежемесячно самостоятельно снимали разрез за несколько вылетов без освоения пилотской профессии. Такой формат получился недорогим, удобным и позволил осуществлять маркшейдерский замер новым способом, который в 10 раз проще, быстрее и дешевле традиционных.

Будущее беспилотной авиации — винтокрылы?

 Насколько велика ваша команда? Из каких специалистов состоит?

В команде 20 человек: инженеры, проектировщики, пилоты, коммерсанты и сотрудники бэкофиса.

Какие продукты в вашем портфеле?

Мы продаем аппараты Optiplane S2 и S2+ в различных комплектациях для геодезии, агро и мониторинга. Сдаем их в аренду. Поставляем комплексные решения: БПЛА + интеллектуальная отработка (подсчет объемов / распознавание дефектов).

Будущее беспилотной авиации — винтокрылы?
Фото: aeronext.aero

— Расскажите подробнее о вашем Optiplane S2…

Для задач мониторинга на рынке распространены два основных типа электрических беспилотников: коптеры, которые летают в среднем до пяти километров, и самолеты, которые требуют квалификацию и большой опыт пилотирования. И если горизонтальный полет у самолета автоматизируют, то запуск и посадка для него остаются самыми сложными процессами. Запуск самолета с катапульты легко может привести к разлому катапульты, крушению аппарата или столкновению с препятствиями. Посадка же самолетов в обычной ситуации происходит на высокой скорости и нагрузке на нижнюю часть корпуса и часто сопровождается ударом, что может привести к повреждению БПЛА и полезной нагрузки даже при штатной посадке. Если же самолет садится на парашюте, то его легко может снести ветром на дерево, и понадобиться уже вызывать, например, вертолет стоимостью 100 тысяч рублей за летный час, чтобы снять с верхушки дорогое оборудование. Операторы должны быть уверены в том, что каждый запуск и посадка происходят с большим запасом свободного пространства, на сухой, достаточно мягкой поверхности.

Получается, для промышленных компаний экономически нецелесообразно нанимать летную бригаду или покупать коптер при больших площадях облета. В этом случае оптимальным решением является наш винтокрыл Optiplane. Винтокрылы сочетают преимущества коптеров и самолетов. Взлетают и садятся вертикально как коптеры, летают далеко как самолеты. При этом летают полностью автоматически от взлета до посадки, не требуют квалификации пилота и специально подготовленной площадки.

Наши винтокрылы подходят для задач геодезии, картографии и мониторинга. С их помощью можно создавать ортофотоплан, цифровую модель местности, подсчитывать объемы открытых складов и разрезов, считать индекс вегетации, распознавать дефекты и нарушителей и т. д.

Стоимость определяется исходя из комплектации, подходящей для решения задач клиента. Мы выставляем коммерческое предложение после определения актуальных задач, под которые покупатель берет дрон, ведь стоимость полезной нагрузки имеет большой разброс и может быть даже дороже самого аппарата. Например, лидар может стоить 2,5 миллиона рублей и дороже.

К нам часто обращаются клиенты, которые уже имеют негативный опыт использования БПЛА популярных типов — самолетов и квадрокоптеров, поэтому, разрабатывая наши аппараты, мы основываемся, в первую очередь, на потребностях клиентов. Например, на разрезе «Эльгаугля» мы решали задачу удешевления маркшейдерского замера и помогли сделать его до 10 раз выгоднее и удобнее. Нашему клиенту в сфере дорожного строительства мы помогли найти более 20% потерь щебня на открытых складах.

ПАО «Гипросвязь» провел обследование 300 километров ЛЭП в формате командировки одного человека с винтокрылом Optiplane на два-три дня вместо командировки наземной бригады на месяц.

Замечу, что с винтокрылом легко справится один сотрудник за счет того, что аппарат компактный, легкий и автоматический.

— Сейчас много изобретателей с необычными аппаратами с гибридной аэродинамикой. В чем ваше отличие?

Мы уже перешли на серийное производство и продаем клиентам реальные надежные аппараты с подтвержденными характеристиками. Переход на серийное производство в корне отличается от «гаражного» производства и требует существенных усилий, инвестиций и трудозатрат. Перевод НИОКР в серию не менее сложен, чем само изобретение. Многие проекты, в особенности с нестандартными аэродинамическим схемами, не доживают до серийного производства, оставаясь на уровне концептов или микросерий.

Будущее беспилотной авиации — винтокрылы?

— Вы сказали, что ваш аппарат электрический: чем электрические дроны лучше беспилотников с ДВС?

Большинству покупателей БПЛА нужно простое и надежное решение задач, а не танцы с бубнами вокруг техники. Электрические аппараты — компактные, простые и надежные. Например в маркшейдерии, энергетике и сельском хозяйстве в основном приходится работать «в полях», далеко от инфраструктуры. В таких условиях важно, чтобы, во-первых, аппарат можно было легко транспортировать, чтобы в сборе он помещался в легковой автомобиль и один человек мог его перевозить и собирать. Во-вторых, аппарат должен быть надежным и зимой, и летом, безопасным. Дроны с ДВС — большие, тяжелые, капризные. Такие двигатели имеют сложную конструкцию и обслуживать их нужно со специализированным оборудованием. Отказ ненадежной ДВС-техники в полях может сорвать работы и сроки.

 Как долго занимались его разработкой? Что послужило прототипом (если был), что вдохновило на создание?

Прототипом стал американский конвертоплан Osprey. Он и был нашим первым ориентиром, и первую модель мы делали конвертопланного типа. Но потом мы столкнулись с тем, что конвертоплан неустойчив в полете в режиме конвертации и оказалось нереалистичным сделать простой и надежный промышленный конвертоплан. Поэтому мы изучили все существующие схемы и нашли, как мы считаем, оптимальную по критериям простота, надежность и производительность

 У вашего летательного аппарата множество наград, какие наиболее значимые, на ваш взгляд?

  • Диплом мэрии города Новосибирска победителю номинации «Лучшее инновационное предприятие-стартап», 2016 г.;
  • диплом за I место в региональном этапе «Сколково Стартап-тур 2016»;
  • диплом I степени и Гран-при жюри конкурса разработок молодых ученых u-novus 2016 по направлению «Промышленные и бытовые роботы»;
  • благодарность МЧС России за участие в командно-штабных учениях в 2016 году за продемонстрированные аппаратом надежность и соответствие задачам МЧС, решаемым в ходе ликвидации ЧС;
  • диплом на XV международной выставке и научном конгрессе «Интерэкспо ГЕО-Сибирь 2019» в номинации  «Лучшее специализированное оборудование за разработку инновационного продукта (БПЛА) для автоматизации маркшейдерской деятельности»;
  • диплом за лучший проект в Школе стартапов Сколково 2022 года и многие другие премии и награды.

— Насколько перспективно и актуально строительство дронов в нашей стране?

В нашей стране одна из самых сильных в мире авиастроительных школ и традиций, поэтому мы имеем огромную фору по сравнению с большинством стран мира. Я бы сказал, что мы входим в тройку-пятерку основных мировых авиапроизводителей. А это в том числе и репутация, и деловые связи по всему миру. Плюс у нас огромные территории, большая инфраструктура, много сельского хозяйства, и без дронов нам не обойтись, поэтому строительство дронов в нашей стране обречено на бурное развитие и успех.  

— Как будет развиваться отрасль в ближайшие 10, 20, 30 лет?

В последние годы все больше предприятий обращаются к автоматизации различных процессов, ведь это позволяет существенно экономить на рутинных процессах. Все чаще мы слышим такие формулировки, как «умный город», «индустрия 4.0», «цифровизация» и т. д. Я считаю, что в ближайшие десятилетия во многие производственные процессы сильно интегрируются интеллектуальные системы, в частности умное ПО и роботы. Поэтому в своих винтокрылах мы делаем упор на полностью автоматический полет, автоматическую зарядку, автоматическую загрузку и разгрузку грузов, а также интеграцию с умным ПО для обработки данных и с автоматическими зарядными станциями. Такая система позволяет организовать полностью безлюдный мониторинг.

Также в интернете сейчас доступно много аналитических отчетов, которые подтверждают стремительный рост сферы беспилотников, как в целом, так и в отдельных промышленных направлениях. Например, «Аэронекст» публиковал данные о том, что в 2021 году объем рынка БПЛА составил 13 млрд рублей и в среднем рынок вырос более чем на 25%. В ближайшие годы аналитики прогнозируют большой рост. А в текущих условиях, когда импорт зарубежных дронов снизился, некоторые популярные бренды вообще ушли с рынка, спрос на БПЛА отечественных производителей особенно вырос. Мы сильно ощутили это на себе. Кроме того, все больше покупателей уходят от самолетов и коптеров, выбирая одновременно и простую-надежную, и производительную технику — винтокрылы. 

 Какие планы у вашей компании?

Поскольку спрос на наши дроны подтвердился и он с каждым годом растет, мы ожидаем продолжение  кратного увеличение продаж в ближайшие годы.

 Традиционный вопрос для всех спикеров нашего портала: каким будет мир в 2051 году?

Определенно будут массово работать аэротакси и перевозки грузов на дронах, определенно, это будут не коптеры, не самолеты и не вертолеты. Это будут винтокрылы. 

Фото предоставлены компанией Optiplane.

Другие статьи

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image