Беспилотный аппарат для дозиметрии

moroz_rc

Здравствуйте уважаемый моделисты. Мне бы хотелось задать вам вопрос и услышать ваше мнение по поводу создание беспилотного летательного аппарата для дозиметрии.

<Преамбула>
Волей случая, последние несколько лет мне пришлось заниматься разработкой программного обеспечения для мобильной лаборатории радиационной разведки(на базе газели), которая также разрабатывается в нашей организации. Данный комплекс служит для измерений всевозможных параметров в случаях аварий на соответствующих объектах. Все измерения производятся, можно сказать, вручную, и комплекс в случае аварии в месте с операторами теоретически должен поехать в горячую зону для замеров, так как комплекс не предусматривает использование каких либо средств измерений без непосредственного участия
человека. Исходя из вышесказанного, у меня возникла идея о дополнении нашего комплекса некоторым беспилотным летательным аппаратом для осуществления дозиметрии в зараженных и труднодоступных местах. Для начала я попробовал найти какие-либо готовые решения для поставленной задачи, но ничего подходящего я к сожалению не нашел. Впрочем. я не унывал, и решил что “если гора не идет к магамеду…”. Я решил изучить проблемы самостоятельного создание беспилотника с необходимыми параметрами.

<Задача>
Необходимо создать БПЛА, который отвечал бы следующим требованиям:
-компактность траспортировки (желательно чтобы общий объем был примерно 0.2 - 0.3 куба)
-небольшая скорость и большая маневренность(поэтому решил остановиться на вертолетах)
-время полета чем больше тем лучше(желательно около получаса)
-возможность несения около 500г оборудования
-автономность полета(автопилот)

<Вопрос>
Собственно вопрос, реально ли создание БПЛА с подобными требованиями сегодня силами нескольких человек ? Если не реально, то в какую сторону лучше смотреть по данному вопросу?
Меня очень заинтересовал проект UFO много-роторных летательных аппаратов. В чем данные аппараты выигрывают у однороторных своих старших братьев и чем проигрывают? Можно ли данную схема использовать для данной задачи.

blade
moroz_rc:

Здравствуйте уважаемый моделисты. реально ли создание БПЛА с подобными требованиями сегодня силами нескольких человек ? Можно ли данную схема использовать для данной задачи.

1.Реально, при наличии денег.
На энтузиазме- нереально 😆
2. Микрокоптер (УФО)- очень подходит для данной задачи, поскольку не требует такой высокой подготовки персонала, как вертолёт, более прост в производстве- эксплуатации- ремонте, малогабаритен: “складной” вариант имеет размеры 150Х650Х100мм. Вес- 1кГ.
3. 500 грамм поднять- не проблема
4.Всё уже собственно- разработано 😃

alek_j

а как быть с защитой электроники аппарата от излучений, да и радиосвязь в таких условиях то же скорее всего проблема… может лучше наземный робот с питанием/управлением по кабелю? с проходимостью, да, похуже, зато не “потеряете” в случае чего за “хвост” можно вытащить 😃

AlexSr

Если (не дай бог!) как в Чернобыле - то и на кабеле работать нихрена не будет. Камеры засвечиваются, электроника даже “спецовая” - глючит. А защиту ни один летательный аппарат не утащит.

Вертолёт - слишком сложен в управлении и настройке.
Как не странно, самый простой, экономичный, грузоподьёмный и т.п. вариант - дирижабль. Есть свои проблемы. Но по сравнению с “силовыми” летательными аппаратами имеет массу преимуществ. Не падает камнем даже при полном отказе двигателей/управления. Не говоря уж про длительность автономного полёта.

blade
AlexSr:

Как не странно, самый простой, экономичный, грузоподьёмный и т.п. вариант - дирижабль. Есть свои проблемы.

У дирижабля проблем- больше, чем достоинств: парусность- ветер носит, как хочет.
Гелий- очень текучий ( и дорогой) газ, проходит в поры: даже ГАИ шные дирижабли, в которые вбухали 3 млн.баксов- так и не довели до эксплуатации именно по этим причина.
В эксплуатации дорог: если нужна мобильность- надо каждый раз надувать-сдувать, следовательно- таскать тяжеленный баллон.
Не сдувать-первый же встречный гвоздь- и привет оболочке.
Тем более, что управлять ими всё равно по радио надо?
Насколько я понимаю- задачи летать в суперзараженной местности, где ионизация вырубает всё электричество- не стоит?
А обзор местности с регистрацией фона и привязкой его к местности- вполне по силам Микрокоптеру.

undead

Только вот перевозить его после такой эксплуатации надо в свинцовом саркофаге…
Нужно еще ведь и про очистку от радиации продумать.

AlexSr
blade:

обзор местности с регистрацией фона и привязкой его к местности- вполне по силам Микрокоптеру.

Я бы согласился, если бы был образец с минимум получасовым полётным временем при полу\килограмовой грузоподёмности.
Ну не летают столько, сколько нужно, силовые электрические аппараты. Планер - да, а верт\коптер - нет. 10 - 15 минут не хватит на серьёзную работу.

blade
undead:

Нужно еще ведь и про очистку от радиации продумать.

Да!
“Стулья расползаются, как тараканы”(О.Бендер, “12 стульев”)
По мере вникания- задача становится всё менее привлекательной.
Лёгкого срубания бабла- не выйдет😍

ДАК

На самом деле это сделать очень сложно. Как писали выше, радиация выведет со строя апаратуру РУ, если она не будет защищена. Что бы собственно КИПовское управление выжило, его тоже надо поместить в защитный бокс. Это всё вес. Вывод- сделать малогабаритный апарат не получится. апарат тоже наберёт столько… Значит его надо после использования- утилизировать.

moroz_rc

Всем спасибо за проявленный интерес.

AlexSr:

Вертолёт - слишком сложен в управлении и настройке.
Как не странно, самый простой, экономичный, грузоподьёмный и т.п. вариант - дирижабль. Есть свои проблемы. Но по сравнению с “силовыми” летательными аппаратами имеет массу преимуществ. Не падает камнем даже при полном отказе двигателей/управления. Не говоря уж про длительность автономного полёта.

Я уже думал над данным вариантом, и ,как уже отмечалось, эксплуатационные качества и парусность дирижабля заставляют отказаться от подобной идеи.

Для начала было бы интересно создать аппарат для измерений в зонах с небольшими дозами(до тех уровней, где происходят изменения в полупроводниках), а в дальнейшем, если что-то получится, то можно будет уже использовать специальную разработанную для подобных случаях электронику.

pakhomov4
moroz_rc:

создать аппарат для измерений в зонах с небольшими дозами(до тех уровней, где происходят изменения в полупроводниках .

А как узнать уровень? Надо слетать? И расколбасить аппарат?😒

AlexSr
moroz_rc:

Я уже думал над данным вариантом, и ,как уже отмечалось, эксплуатационные качества и парусность дирижабля заставляют отказаться от подобной идеи.

Когда Вы вдоволь “наэксперементируетесь” с прочими летательными аппаратами и будете вынуждены всё же вернуться к “дережбобелю”, окажется что проблемы парусности решить на порядок проще, чем проблемы неустойчивости и полётного времени.😉 Тем более, что ветер дует не всегда, в отличии от силы тяжести.

trener
AlexSr:

Когда Вы вдоволь “наэксперементируетесь” с прочими летательными аппаратами и будете вынуждены всё же вернуться к “дережбобелю”, окажется что проблемы парусности решить на порядок проще, чем проблемы неустойчивости и полётного времени.😉 Тем более, что ветер дует не всегда, в отличии от силы тяжести.

Вообщето вариант совмещения квадрокоптера и дирижабля кажется наиболее реаленым. За счет тороидального баллона происходит разгрузка аппарата до нулевой плавучести, а винты позволяют производить вертикальный и горизонтальный маневр. Увеличиваеться время автономного полета при меньшем объёме и парусности аппарата. И упрощается система управления .

alek_j

и все же смущает качество радиосвязи в таких условиях, понятно, что разрушение полупроводников, это не маленький уровень, но и при гораздо меньшем ионизация воздуха должна мешать и вносить помехи в радиосвязь, а для вертушки и просто мгновенного сбоя достаточно для падения (вон народ и просто на полях помехи ловит) поэтому смотреть в сторону аппарата способного держаться в воздухе самостоятельно, что то типа предложенного trener

moroz_rc
AlexSr:

Когда Вы вдоволь “наэксперементируетесь” с прочими летательными аппаратами и будете вынуждены всё же вернуться к “дережбобелю”, окажется что проблемы парусности решить на порядок проще, чем проблемы неустойчивости и полётного времени. Тем более, что ветер дует не всегда, в отличии от силы тяжести.

Каких размеров должен быть примерно дирижабль, чтобы успешно передвигаться против ветра в 5-10 м/с (тоесть при наличии определенной силовой установки и аппаратуры)?

trener:

Вообщето вариант совмещения квадрокоптера и дирижабля кажется наиболее реаленым. За счет тороидального баллона происходит разгрузка аппарата до нулевой плавучести, а винты позволяют производить вертикальный и горизонтальный маневр. Увеличиваеться время автономного полета при меньшем объёме и парусности аппарата. И упрощается система управления .

Пробовал ли кто-нибудь реализовать данную схему ?

alek_j:

и все же смущает качество радиосвязи в таких условиях, понятно, что разрушение полупроводников, это не маленький уровень, но и при гораздо меньшем ионизация воздуха должна мешать и вносить помехи в радиосвязь, а для вертушки и просто мгновенного сбоя достаточно для падения (вон народ и просто на полях помехи ловит) поэтому смотреть в сторону аппарата способного держаться в воздухе самостоятельно, что то типа предложенного trener

Мне видится решение данной проблеме в использовании автопилота. Заранее задается маршрут обследования и сброс информации по окончании.

AlexSr:

Цитата:
Сообщение от blade Посмотреть сообщение
обзор местности с регистрацией фона и привязкой его к местности- вполне по силам Микрокоптеру.
Я бы согласился, если бы был образец с минимум получасовым полётным временем при полу\килограмовой грузоподёмности.
Ну не летают столько, сколько нужно, силовые электрические аппараты. Планер - да, а верт\коптер - нет. 10 - 15 минут не хватит на серьёзную работу.

Данное ограничение обусловлено соотношением мощность моторов/емкостью аккумуляторов ?

AlexSr

В дирежабле (или аппарате с подобным принципом), важны не просто “размеры”, а лобовое сопротивление. Удельное, по отношению к мощности силовой установки.
Так как полётное время ограниченно удельным запасом энергии на еденицу массы, то Ли-по и прочие источники электричества пока очень сильно проигрывают по этому показателю обычному бензину/керосину.
Возьмите и посчитайте, какую подьёмную силу требует аппарат тяжелее воздуха, и тягу - аппарат легче (с нулевой плавучестью). Приблизительный расчёт не составляет грандиозной сложности.

А вообще то, не понимаю, почему люди хотят “за бесплатно” решить свои сугубо коммерческие проблемы?
Может Вы мне в ответ, за бесплатно, ГРЩ рассчитаете и нарисуете? Или прочностный расчёт дома сделаете? 😁