Летающий компьютер. Воронежский специалист о новых БПЛА и подготовке кадров

В последние годы тема беспилотников захватила внимание жителей нашей страны. Российская наука и промышленность встали на новые рельсы, и многие отечественные решения в сфере беспилотных авиационных систем (БАС) уже превосходят зарубежные аналоги, выигрывают в надёжности и в безопасности.

В важных разработках активно участвуют и воронежские специалисты, в частности — учёные и студенты Воронежского государственного технического университета, в котором в этом году открылась новая специальность «Беспилотные летательные системы». Об этом — наш разговор с инженером учебно-производственного комплекса БАС ВГТУ Дмитрием Пуховым.

Надёжнее аналогов

Анастасия Ходыкина, корреспондент «АиФ-Воронеж»: Дмитрий Анатольевич, тема беспилотных авиационных систем занимает особое место в современной системе безопасности. Какие новые образцы беспилотной авиационной техники разработаны в вашем университете?

Дмитрий Пухов: В ВГТУ за последние годы реализовано несколько проектов по разработке БПЛА, которые решают различные задачи в сфере безопасности и гражданских применений. Один из них — лёгкий складной квадрокоптер с модульной полезной нагрузкой, который может нести RGB-камеру, тепловизор или ретранслятор. Другой пример — гибридный аппарат VTOL, совмещающий вертикальный взлёт и полёт на крыле без необходимости в полноценной взлётной полосе. Для грузовых задач создан тяжёлый мультикоптер, способный поднимать до 15 кг оборудования или полезного груза. Отдельное направление — разработка наземных станций управления с защищённым радиоканалом. В лаборатории также разрабатываются бортовые автопилоты, силовые распределители, системы управления аккумуляторами и антенно-фидерные устройства.

— Насколько сильно производство российских дронов зависит от поставок комплектующих из-за рубежа? И какие детали может помочь импортозаместить ВГТУ?

— Нельзя отрицать, что производство российских беспилотников всё ещё зависит от зарубежных поставок. Прежде всего, это касается высокоточных сенсоров, некоторых видов микросхем, оптических систем и аккумуляторных технологий. Эти компоненты пока проще и быстрее закупить за границей, чем наладить собственное массовое производство.

Тем не менее, зависимость от импорта постепенно снижается. ВГТУ активно участвует в процессе импортозамещения и уже сейчас способен закрывать целый ряд направлений. Например, на базе университета проектируются и выпускаются печатные платы, модули распределения питания, системы радиосвязи и антенно-фидерные устройства. Особое внимание уделяется созданию защищённых и помехоустойчивых каналов передачи данных — в этом мы превосходим зарубежные аналоги. Параллельно развивается направление композитных материалов: мы производим корпуса, радиопрозрачные обтекатели и силовые элементы планеров.

— Что реально, на ваш взгляд, может сделать наша промышленность в ближайшие годы?

— В ближайшие годы наша промышленность реально может сосредоточиться на трёх ключевых направлениях. Прежде всего — это серийное производство. Пока многие беспилотные системы выпускаются небольшими партиями, что делает их дороже китайских аналогов. Как только появятся линии массового выпуска и унифицированные стандарты по узлам и модулям, цена существенно снизится, а надёжность возрастёт.

Второе направление — развитие отечественной радиоэлектроники. Мы уделяем особое внимание защищённости каналов связи и их устойчивости к помехам, а также адаптации систем под конкретные задачи и условия эксплуатации. В результате российские беспилотники часто выигрывают не только в надёжности, но и в безопасности, что особенно важно в условиях современных угроз. Если продолжить работу над импортозамещением микроконтроллеров и энергетических систем, мы сможем закрыть критические зависимости от внешних поставок.

Третье — это формирование полноценной сервисной инфраструктуры. Беспилотник нужно обслуживать, ремонтировать, модернизировать. Отработка технологий диагностики и регламентного обслуживания позволит сделать эксплуатацию массовой и надёжной.

Таким образом, за счёт серийности, развития собственной радиоэлектроники и создания сервисной базы мы способны за короткий срок укрепить позиции отечественных производителей и выйти на конкурентоспособный уровень как по цене, так и по качеству.

От чертежа до лётных испытаний

— Одна из значимых проблем современности — кадровый вопрос. Как университет участвует в подготовке квалифицированных специалистов в беспилотной отрасли?

— Сегодня ВГТУ выстраивает подготовку специалистов для беспилотной отрасли как полноценную систему — от первых шагов в лаборатории до участия в реальных проектах промышленного уровня. Мы сознательно сделали акцент на практико-ориентированном обучении: студенты с первого курса работают в учебно-производственных центрах, где осваивают конструирование, сборку и испытания беспилотных аппаратов. У нас развёрнуты специализированные лаборатории по радиосвязи, электроприводам, композитным материалам и системам искусственного интеллекта, которые позволяют отрабатывать все ключевые узлы БАС.

— «Беспилотные летательные аппараты» — новая специальность в вашем вузе. Расскажите о ней.

— Программа обучения строится на междисциплинарной основе. Чтобы стать полноценным проектировщиком, студенту необходимо овладеть целым комплексом дисциплин, которые соединяют фундаментальную науку с прикладными инженерными навыками. Прежде всего, изучать базовую математику и физику, без которых невозможно освоить аэродинамику, механику полёта и теорию управления. Далее идёт блок, связанный с радиотехническими и электронными системами, ведь любой беспилотник — это сложный комплекс датчиков, передающих устройств, систем навигации и обработки информации. Студенты должны понимать, как проектируются и работают каналы связи, как строится система управления и навигации с использованием спутниковых и инерциальных технологий.

Важнейшим направлением остаются материалы и конструкции — необходимо изучать композиты, методы их обработки, особенности прочности и радиопрозрачности для планеров и обтекателей (конструкция, облегчающая обтекание движущегося с большой скоростью объекта, что уменьшает сопротивление движению и снижает расход топлива — Ред).

Большое внимание уделяется программированию, ведь современный дрон в значительной мере — это летающий компьютер. Студенты учатся писать прошивки для микроконтроллеров, разрабатывать алгоритмы стабилизации и автономной навигации, применять методы искусственного интеллекта для обработки изображений и анализа окружающей обстановки, чтобы беспилотник мог эффективно работать даже в условиях активного противодействия.

Студенты также изучают правовые основы применения БАС, методы обеспечения кибербезопасности и защиты каналов управления, вопросы технического обслуживания и ремонта. Всё это дополняется практикой, где знания интегрируются в реальные разработки — от чертежа и модели до лётных испытаний. Таким образом, будущий инженер получает целостное представление о беспилотной авиационной системе как о едином комплексе.

Кстати, конкурс в этом году был очень высоким как на бюджет, так и на контрактное обучение. Почти вс e22 е места закрылись в ранние волны поступления, что говорит о большом интересе к новой программе.

— Насколько быстро молодые кадры могут встать в строй?

— В нашем университете студенты уже с первых курсов включаются в реальные проекты молодёжной лаборатории — начинают с базовых сборочных операций, отработки навыков пайки, 3D-печати и компоновки простейших узлов. Через полгода-год активной работы они способны участвовать в сборке и обслуживании учебных и серийных аппаратов, выполнять стендовые испытания. К третьему курсу уже имеют опыт участия в комплексных командах.

Задачи — разные

— В текущих условиях основной запрос на разработку и поставку беспилотников исходит из потребностей СВО. Каково будущее беспилотной техники? В решении каких других задач она сможет приносить пользу?

— Помимо текущих задач гособоронзаказа, считаю, что наибольший спрос по беспилотникам будет востребован в топливно-энергетическом комплексе и его инфраструктуре — ЛЭП, трубопроводы, мосты, ЖД, карьеры; в агросекторе и экологии — мониторинг посевов, внесение средств защиты растений, удобрений, учёт биомассы; в логистике и урбанистике — доставка в труднодоступные районы, складская инвентаризация, городские сервисы; в ЧС и медицине — поиск и спасение, оперативная связь, доставка медикаментов. А также в связи и телекоммуникациях — временные ретрансляторы, покрытие мероприятий, резервирование узлов. Одним словом, везде, где нужна безопасность и интеграция в «умную» инфраструктуру.