От расчета до полета: этапы производства винтокрыла
Производство беспилотных летательных аппаратов — сложный процесс, в котором задействовано много специалистов разного профиля, используется высокоточное оборудование и применяются передовые технологии. Главный инженер «Оптиплейн Аэродинамика» Владимир Литвинов рассказывает о том, как организовано производство винтокрылов Optiplane.
Работа на винтокрылом начинается с технического задания. Это документ, в котором к единому знаменателю» приводят перечень требований со стороны рынка, потребности клиентов и физические возможности дрона.
С одной стороны, рынку необходим беспилотник, который хорошо и далеко летает и берет на борт большой объем полезной нагрузки. С другой стороны важно, чтобы он не стоил «как чугунный мост».
Такие требования являются основой для выбора технологий, которые в будущем будут задействованы на производстве. На базе ТЗ инженерная группа сможет оценить, какие детали планера сделать полностью композитным, какие выполнить плоской фрезеровкой, а какие лучше закупить в готовом виде.
С одной стороны, рынку необходим беспилотник, который хорошо и далеко летает и берет на борт большой объем полезной нагрузки. С другой стороны важно, чтобы он не стоил «как чугунный мост».
Такие требования являются основой для выбора технологий, которые в будущем будут задействованы на производстве. На базе ТЗ инженерная группа сможет оценить, какие детали планера сделать полностью композитным, какие выполнить плоской фрезеровкой, а какие лучше закупить в готовом виде.
Техническое задание
Как только техзадание составлено, инженеры начинают работать над чертежами. На этом этапе важно соблюсти баланс между энергоэффективностью и удобством эксплуатации. Специалисты просчитывают различные комбинации винтомоторных групп и конструкций крыла, подбирают наиболее подходящие комплектующие, делают первые эскизы дизайна и варианты компоновки винтокрыла.
Рисуются внешние обводы, внутренняя конструкция, оболочки, и намечается оптимальное расположение основных узлов, механизмов, креплений, кронштейнов. Чтобы в разных режимах работы — взлет/посадка, горизонтальный полет — аппарат вел себя адекватно, а его полетный контроллер и программное обеспечение могли обеспечить полную работоспособность. Чтобы имелся запас по мощности по управляющему воздействию.
Параллельно, на основе требований к полезной нагрузке — массе, габаритам, энергопотреблению — рассчитывают силовую часть, то есть параметры двигателей и винтов.
Рисуются внешние обводы, внутренняя конструкция, оболочки, и намечается оптимальное расположение основных узлов, механизмов, креплений, кронштейнов. Чтобы в разных режимах работы — взлет/посадка, горизонтальный полет — аппарат вел себя адекватно, а его полетный контроллер и программное обеспечение могли обеспечить полную работоспособность. Чтобы имелся запас по мощности по управляющему воздействию.
Параллельно, на основе требований к полезной нагрузке — массе, габаритам, энергопотреблению — рассчитывают силовую часть, то есть параметры двигателей и винтов.
Проектирование
На основе готовых чертежей специалисты изготавливают первые прототипы для проведения настольных и полетных испытаний.
На данном этапе нет цели сразу сделать идеальный дрон. Наоборот, чем больше ошибок удастся выявить на стадии испытаний, тем надежнее получится финальная конструкция. Большинство прототипов не доживают до конца испытаний, потому что их намеренно подвергают запредельным нагрузкам и вводят в экстремальные режимы полета.
Выявленные ошибки, конструктивные дефекты или несоответствие материалов трансформируются в доработки конструкции, оптимизацию производственных процессов, подбор новых поставщиков, внесение правок в документацию.
Когда все критические ошибки устранены, наступает так называемая отсечка — момент, когда дается зеленый свет на изготовление предсерийной партии, которую уже можно отправлять первым заказчикам.
При этом процесс улучшения аппарата не останавливают Информация об ошибках продолжает накапливаться. Появляются новые технологии, что позволяет со временем начинать производство новой серии беспилотников.Работа над ошибками и появление новых технологий позволяют создавать новые модели беспилотников.
На данном этапе нет цели сразу сделать идеальный дрон. Наоборот, чем больше ошибок удастся выявить на стадии испытаний, тем надежнее получится финальная конструкция. Большинство прототипов не доживают до конца испытаний, потому что их намеренно подвергают запредельным нагрузкам и вводят в экстремальные режимы полета.
Выявленные ошибки, конструктивные дефекты или несоответствие материалов трансформируются в доработки конструкции, оптимизацию производственных процессов, подбор новых поставщиков, внесение правок в документацию.
Когда все критические ошибки устранены, наступает так называемая отсечка — момент, когда дается зеленый свет на изготовление предсерийной партии, которую уже можно отправлять первым заказчикам.
При этом процесс улучшения аппарата не останавливают Информация об ошибках продолжает накапливаться. Появляются новые технологии, что позволяет со временем начинать производство новой серии беспилотников.Работа над ошибками и появление новых технологий позволяют создавать новые модели беспилотников.
Прототипирование и испытания
Большинство конструктивных элементов изготавливают из композитных материалов — стекло- или углеткани, пропитанной компаундом (эпоксидной или полиэфирной смолой). Для формования используются фрезерованные трехмерные модели и матрицы, в которых под вакуумом или в автоклаве формируются высокопрочные детали конструкции. Высокопрочные детали конструкции формуют под вакуумом или в автоклаве. лоские детали, например, ребра жесткости, фрезеруются или выкраиваются по шаблонам из цельных листов стекло- или углепластика.
Широко используется 3D-печать:
Широко используется 3D-печать:
- FDM-печать — метод послойного наложения,
- фотополимерная печать, когда из смолы выращивается конструкция,
- SLS-печать — селективное лазерное спекание, когда изделие выращивается лазером в объеме порошка.
Материалы и технологии для производства дрона
Разработка и выпуск дрона стоит недешево. Стоимость производства складывается из многих составляющих: затрат на оборудование, аренду помещений, работы людей, услуг подрядчиков.
Композитное производство с оснасткой, трехмерной фрезеровкой пластика и металла под матрицы, 3D-принтеры, ЧПУ-станки — это большое, тяжелое и дорогое оборудование. К примеру, только комплект оснастки для композитных деталей стоит от 1 до 5 миллионов.
Немалую долю составляют расходы на ПКИ — покупные комплектующие изделия. Те же точные геодезические GNSS-приемники стоят от 100 до 600 тысяч рублей. А самая простая камера для геодезической съемки — 160 тысяч.
Композитное производство с оснасткой, трехмерной фрезеровкой пластика и металла под матрицы, 3D-принтеры, ЧПУ-станки — это большое, тяжелое и дорогое оборудование. К примеру, только комплект оснастки для композитных деталей стоит от 1 до 5 миллионов.
Немалую долю составляют расходы на ПКИ — покупные комплектующие изделия. Те же точные геодезические GNSS-приемники стоят от 100 до 600 тысяч рублей. А самая простая камера для геодезической съемки — 160 тысяч.
Стоимость производства
Производство дрона под заказ занимает 3 месяца от момента размещения заказа. Сам аппарат мы изготавливаем достаточно быстро. Сборка и монтаж электроники занимают несколько дней. Плюс несколько дней на летные испытания.
Но всегда есть риски в цепочке поставок, риски производства, неблагоприятные погодные условия на этапе испытаний, все это может увеличить срок исполнения заказа.
Но всегда есть риски в цепочке поставок, риски производства, неблагоприятные погодные условия на этапе испытаний, все это может увеличить срок исполнения заказа.
Срок изготовления
Чтобы узнать подробнее о примении винтокрылов для ваших задач свяжитесь с нами по телефону 8 800 444-80-25, почте mail@optiplane.ru или оставив заявку на сайте.
Заявка
Мы свяжемся с вами в течение суток и ответим на все ваши вопросы
Нажимая «Отправить», вы даёте ООО «Оптиплейн Аэродинамика» согласие на обработку персональных данных с целью оказания запрашиваемых услуг
© ООО «Оптиплейн Аэродинамика»
ИНН 5408017296
ОГРН 1175476104924
2017–2023
ИНН 5408017296
ОГРН 1175476104924
2017–2023
Офис в России
630090 Новосибирск, ул. Инженерная, 18
108841, Москва, г. Троицк, ул. Промышленная, 2А
Производство