Замерзают и падают: почему сложно запускать дроны зимой и как ВСУ решить проблемы

Беспилотные летательные аппараты стали едва ли не самым главным видом оружия на войне в Украине, но зима приближается, и вместе с ней придут дополнительные сложности для военных. Фокус разобрался, как можно подготовить дроны к зимней погоде.

Как погода зимой влияет на дроны?

Литий-ионные и литий-полимерные батареи на холоде теряют свою емкость из-за нарушения нормальных химических процессов. Поэтому зимой техника разряжается минимум на 30% быстрее. При температуре -15 градусов двигатели тяжело заводятся, и немалая часть заряда тратится на прогрев. Если же батарею полностью разрядили и оставили на ночь в холодной среде — она больше не пригодна к использованию.

В условиях большой влажности и низкой температуры возникает оледенение, очень опасное для летательных аппаратов. Во включенном состоянии, внутренние узлы дрона разогреваются и влага, которая есть в воздухе, конденсируется внутри механизма. После остановки и остывания она немедленно превращается в лед и вызывает неполадки. Кристаллизуясь, лед может просто ломать чувствительную электронику и хрупкие детали.

Важным показателем является вес полезной нагрузки, которую выдерживают дроны, и разработчики часто пытаются выжать из них максимум. В результате каждый грамм идет на вес золота, а лед на крыльях или корпусе увеличивает массу и потенциально может привести к падению БПЛА.

В противовес оледенению, обратный процесс тоже грозит разрушением дронов. Когда аппарат заносят с холода в теплое помещение, то небольшие капельки воды на поверхности могут конденсироваться, проникать в корпус и повреждать электронные блоки.

Из-за низкой температуры пластиковые компоненты становятся хрупкими и могут ломаться при малейшем соприкосновении. И чем хуже качество материалов, тем выше вероятность такого исхода.

Когда температура и влажность рабочей среды меняются, объектив камеры может запотевать, что значительно ухудшает качество ее работы. Холодная среда ускоряет старение резины демпфера подвеса, а также затвердевание амортизирующей смазки, что может привести к дрожанию изображения.

Общая подготовка дронов к зиме

Прежде всего страдают аккумуляторы, поэтому их нужно держать в тепле до вылета, чтобы мороз начал влиять на емкость как можно позже. Для этого можно использовать термосумки, теплые рюкзаки, противоударные кейсы, которые сохраняют температуру. Если таких нет, то можно положить аккумуляторы в карманы как можно ближе к телу или положить под куртку, держать возле печки автомобиля.

Непосредственно перед вылетом батарею можно дополнительно нагреть под лобовым стеклом авто, грелками или под мышкой. Стоит убедиться, что она полностью заряжена и дает нужное напряжение. Рекомендуется дать двигателю поработать около минуты, чтобы прогреть его и обеспечить нормальную работу различных датчиков, а также рассеять пар на линзах камер.

Если летом пилотам рекомендуют сажать дрон при уровне заряда 20%, то зимой — уже на 40%. В холодное время надо иметь несколько батарей на один дрон и нумеровать их, чтобы легче отслеживать заряженные и разряженные. При температуре -15 ℃ могут не завестись моторы, время и часть заряда аккумулятора потратится на самоподогрев.

Конечно, лучше избегать полетов в экстремальных условиях, таких как гроза и метель, но боевые условия и задачи бывают разными. В любом случае, пилотам нужно следить за прогнозами погоды и планировать миссии соответственно. Для экономии заряда летать зимой надо плавно и выбрав определенную высоту. Долгое движение на высокой скорости при максимальной тяге может привести к внезапному падению напряжения аккумулятора.

После приземления любой дрон стоит осмотреть и тщательно вытереть снег, лед или влагу, а затем упаковать. Не стоит вынимать БПЛА или их компоненты сразу после перехода с мороза в теплое помещение. Стоит еще некоторое время подержать технику в рюкзаке или сумке, чтобы она постепенно нагрелась без образования конденсата. Если же он таки появился, то лучше как можно быстрее насухо вытереть.

Проблемы коптеров

У некоторых самодельных коптеров аккумулятор крепится снаружи корпуса и обдувается не только ветром, а еще и пропеллерами. Его можно защитить, покрыв листами экструдированного пенопласта или другими легкими теплоизоляционными материалами. Здесь нужно быть осторожным, чтобы не перегрузить дрон и не нарушить его аэродинамические свойства.

Сильный холод и снег могут привести к ошибкам системы управления полетом. Внутрь дрона может попасть снег или вода, что приведет к обледенению, замыканию. Кроме того, отражательная способность снега и резкие перепады температур могут повлиять на данные окружающей среды, собранные этими датчиками, что также может повлиять на нормальную работу системы управления полетом. Не стоит запускать устройство при снегопаде.

Чтобы этого не произошло, нужно изолировать уязвимые компоненты, особенно электронику. Для защиты от влаги пилоты часто обматывают корпус обычной пищевой пленкой, ведь она легкая, плотно прилегает и хорошо тянется. Регуляторы можно покрыть специальным водостойким лаком.

Для лучшей защиты от холода рекомендуют также заклеить скотчем отверстия для вентиляции, ведь сквозь них внутрь может попадать влага. Попадания влаги на разъем батареи или коннектор дрона можно избежать, обмотав соединение несколькими мотками изоленты.

При попадании снега, льда или капель воды на нижние датчики дрон ошибочно решает, что уже на земле и самостоятельно выключает двигатели для безопасности. Это может произойти даже в воздухе.

Проблемы дронов самолетного типа

В целом, самолеты страдают от тех же проблем, но обычно имеют довольно мощные двигатели, которые во время работы нагреваются и частично защищают компоненты от замерзания. Кроме того, крылья помогают поднимать значительно больший вес, что позволяет утеплить корпус.

Значительной проблемой для самолетов является ветер, который усиливается в зимнее время года, его порывы могут просто опрокинуть аппарат в воздухе, и он уже не сможет стабилизироваться. В этом случае чем больше масса БПЛА, тем он устойчивее.

Один из элементов беспилотных самолетов, чувствительный к низким температурам — это трубка Пито. Она предназначена для измерения статического и динамического давлений воздуха, эти показатели используются навигационным оборудованием для определения относительной скорости и высоты. Если на трубке оседает влага и превращается в лед, то данные искажаются, что мешает пилоту выполнять миссию. Чтобы этого избежать, нужно позаботиться о подогреве трубки Пито.

Важно "Мертвый вес" против микрочипа: почему дроны с оптоволокном РФ проигрывают БПЛА ВСУ с машинным зрением