Восемь студентов инженерного факультета Национального университета Сингапура создали персональный летательный аппарат (ПЛА) с вертикальным взлётом и посадкой. Его грузоподъёмность составляет 70 кг. Этого достаточно, чтобы подарить радость полёта одному человеку, не злоупотребляющему фастфудом.
Свой ПЛА они назвали Snowstorm. Ассоциации с метелью неслучайные: двадцать четыре мощных винта создают сильные завихрения. Вращаясь с высокой скоростью, они издают характерный звук, похожий на завывание метели.
Диаметр каждого винта составляет 76 см. Они закреплены по четыре на каждой стороне шестиугольной рамы, сделанной из анодированного алюминия и укреплённой кевларом. Мощность каждого электромотора составляет 2,2 КВт, а всего ПЛА – 52,8 КВт.
Постройка Snowstorm заняла всего год, поскольку выполнялась с использованием профессионального оборудования. Его предоставила лаборатории FrogWorks, тесно сотрудничающая с университетом.
«Общий тренд научной фантастики – появление самостоятельно летающих людей. Мы показали, что создание ПЛА стало гораздо ближе к реальности», – прокомментировал один из двух наблюдателей проекта доктор Джоерг Вейгл (Joerg Weigl).
Большая часть работ по созданию Snowstorm была выполнена студентами самостоятельно. Инженеры лаборатории ForgWorks и представители наблюдательного совета лишь предоставили оборудование, давали экспертные советы и помогали объединить отдельные знания. Студентами разработан дизайн ПЛА, создана система стабилизации в полёте, реализовано электронное управление и предложена конструкция надувного посадочного модуля с шестью опорами.
«На каждой стадии нашего дизайна мы должны были уравновешивать все компоненты и рассматривать компромиссы между типами материалов, их массой и свойствами. В некоторых случаях мы даже использовали 3D-печать для апробации прототипов. Сначала мы напечатали разные узлы крепления посадочного устройства, чтобы настроить оптимальную схему посадки. Затем сделали прототип всего ПЛА в масштабе 1:6 и проверили его», – пояснил соавтор проекта Snowstorm, студент третьего курса Шон Сим.
Обычно в персональном электротранспорте все системы питаются от одной батареи большой ёмкости. Такая схема используется от электровелосипедов до самолётов с электромоторами. Для повышения надёжности в Snowstorm используются три независимо работающие батареи. Если любая из них разрядиться или выйдет из строя, система контроля автоматически подключит моторы к другой.
Пассивная стабилизация достигается размещением пилота в центре масс. В кресле его удерживает ремень безопасности с пятиточечной системой крепления. Для активной стабилизации в полёте используется гироскоп и электронный блок, независимо управляющий скоростью вращения каждого винта.
«Недавние улучшения в технологии создания аккумуляторов и электромоторов позволили нам буквально взмыть к небесам», – комментирует адъюнкт-профессор Мартин Хенз (Martin Henz).
Пульт управления позволяет пилоту регулировать тягу и выполнять повороты вокруг трёх взаимно перпендикулярных осей: изменяя рыскание, тангаж и крен. Поскольку опыта пилотирования ПЛА у большинства людей нет, разработчики добавили в программу управления Snowstorm несколько автоматических режимов полёта. Отправив соответствующую команду, можно заставить аппарат описать круг или зависнуть в нужной точке. Дополнительно есть режим дистанционного контроля с земли, позволяющий выполнить автоматическую посадку, если пилот потеряет управление.
Пока время полёта не превышает пяти минут и выполняется в закрытом тестовом помещении (университетском спортзале), но разработчики настроены развивать идею и довести ПЛА до серийного производства. Если удастся увеличить грузоподъёмность и время автономной работы, то Snowstorm можно будет использовать как минимум в развлекательных целях.