Егор Побежимов, магистрант 2-го курса Механико-математического факультета НГУ, реализует проект по созданию стенда для тестирования винтомоторной группы с тягой до 2 кг для беспилотных летательных аппаратов. Проект стал одним из победителей федерального конкурса «Студенческий стартап», в рамках которого начинающим предпринимателям выделяется 1 млн рублей сроком на один год.
— Идея проекта возникла из университетских исследований и инженерной практики: потребовался инструмент для объективного анализа винтомоторной группы, которого не хватало на рынке. В настоящее время при проектировании и испытаниях дронов остро ощущается дефицит доступных полнофункциональных стендов. Существующие решения либо слишком дорогие, либо не учитывают виброакустические характеристики, которые критически важны для повышения эффективности и улучшения эксплуатации БПЛА, — рассказывает Егор Побежимов.
Так, сейчас типовые испытания ВМГ в конструкторских бюро или лаборатории проводятся вручную: при работе над новым прототипом подбор винтов, режимов, запись параметров и обработка данных занимают от 2–3 недель до 1–2 месяцев. Если говорить о самом процессе тестирования, то на один тест уходит в среднем один-два дня. А для проведения полноценных испытаний требуется провести не один десяток таких тестов.
— Стенд и наличие стандартизированных сценариев тестов позволит сократить это время до двух часов и получить больший набор данных, из которых можно извлечь больше информации. Это напрямую уменьшает стоимость: меньше времени специалистов, меньше затрат на натурные полёты и замену вышедших из строя комплектующих, — поясняет Егор.
Существующие на рынке решения имеют ряд ограничений: измеряют только базовые параметры (тягу и ток) и предполагают ручные сценарии тестирования. Стенд, создаваемый в НГУ, комплексно измеряет не только базовые параметры (тягу, обороты, электрические характеристики), но и вибрации и акустический шум, дает синхронный анализ работы силовой установки, что позволяет выявлять аномалии и оптимизировать характеристики.
— В отличие от существующих решений, наш стенд объединяет механику, электронику и программное обеспечение в единую систему. Наш продукт предполагает наличие автоматизированных стандартных тестов и встроенного анализа и визуализации. Кроме того, у нас будет модульная конструкция с возможностью масштабирования. И важный момент: мы предлагаем не только оборудование, но и услуги по тестированию, чего нет у конкурентов, — добавляет Егор.
Проект стартовал 2024 года. На текущий момент определены комплектующие и алгоритм реализации; разработана концепция программной и аппаратной частей, то есть архитектура и способы получения и обмена информацией между исходными датчиками, управляющим ПО и пользователем. Кроме того, в НГУ создана необходимая лабораторная база, где будет вестись дальнейшая работа по проекту. Сформирована команда, и достигнуты договоренности с конструкторскими бюро о проведении испытаний.
Денежные средства от гранта пойдут на проектирование, закупку комплектующих, сборку и отладку системы, калибровку датчиков и разработку ПО, а также оплату работы команды, регистрацию патентов, маркетинг и вывод на рынок.
Предполагается, что через год будет готов полностью рабочий стенд, который представляет собой компактную кубическую раму с виброизоляцией и защитой от разрушения винтов, а также включает датчики для измерений различных параметров и контроллер. Что касается ПО, то будет создано десктоп-приложение, включающее интерфейс для сбора, хранения и анализа данных, сценарии тестов. Язык разработки — Python и C++, также в будущем возможна интеграция методов машинного обучения для предиктивной диагностики.
Решение найдет применение в конструкторских бюро, занимающихся разработкой БПЛА, для подбора винтомоторной группы и выявления дефектов; в производстве для контроля качества и надежности; в «умном городе» для снижения шума и улучшения работы дронов-доставщиков и т.д.