Чергові «аналоговнєт»? Експерт пояснив, що не так з російськими далекобійними дронами на оптоволокні

Російські заяви про розробку далекобійних FPV-дронів на оптоволокні з дальністю до 50 кілометрів наштовхуються на жорсткі закони фізики та технічні обмеження. Інженер-оптик та волонтер Ігор Антонов пояснив, чому такий «прорив» має мінімальну військову цінність. Про це йдеться у матеріалі «Главкома» «Проти законів фізики не попреш. Вся правда про російські супердрони на оптоволокні». 

Оптоволокно – це скло, а не нейлон

Антонов пояснив, що оптоволокно – це скло, діоксид кремнію із різними добавками. Для його виготовлення гаряча рідка скляна маса продавлюється через металеві пластини з отворами необхідного діаметра, як правило – від 0,08 до 0,4 мм. Далі з ниток роблять склотканину, а з найтонших ниток колись виготовляли скловату, яка використовувалася для ізоляції теплотрас.

«Навіть якщо буде найкраща сировина-оптоволокно, перемотана дуже ретельно на найкращих верстатах, це не дає жодної гарантії, що кабель витримає. Бо проти законів фізики не попреш», – зазначає експерт.

За його словами, найкраще скловолокно виробляється у США, Великій Британії, Чехії, Тайвані. Гірше за якістю – у Китаї. В Україні та Росії воно не виробляється взагалі. Скловолоконний кабель для управління FPV-дронами, як правило, має товщину близько 0,25-0,27 мм. Для порівняння – для лову карася зазвичай використовують волосінь діаметром 0,12-0,20 мм. Зверху оптоволокно зазвичай покривають полімером чи лаками, але треба пам'ятати, що оптоволокно – це в першу чергу, скло, а не нейлон, з якого робиться рибальська волосінь.

«Ми якось випробували FPV-дрон. Він мав пролетіти 20 км, але пролетів півтора й обірвався. В принципі оптоволокно – не надто міцний матеріал. Наприклад, якщо на оптоволокно підвісити вантаж, воно витримує близько 2 кг. Буде більше – порветься. Якщо ми тягтимемо обидва кінці в різні боки як у змаганнях на перетягування каната, треба зусилля до 10 кг, щоб волокно порвалося. Але є інша історія. Якщо оптику ми звернемо в кільце, і також потягнемо в дві різні сторони, вона просто лусне. І там дуже маленька сила потрібна», – каже інженер-оптик.

Крихкість і проблеми зі згинанням

Антонов пояснює, що процес зльоту FPV-дрону на оптоволокні схожий на закидання спінінга, коли котушка розмотується, і волосінь плавно лягає на дно. Так само і з оптоволокном: дрон летить, котушка розмотується, склонитка лягає на поверхню. Але, наголошує він, у випадку з дроном головне – щоб оптоволокно не лягало кільцями, бо тоді різко погіршується пропускна здатність сигналу. 

 «Тут аналогія з поливальним шлангом. Якщо він прямий, то струм води йде вільно, потужний напір. Згорнути шланг у петлю, а то й дві – все, натиск зникає», – пояснює інженер.

Антонов зауважив, що в оптоволоконного кабелю, який впав петлею, більше шансів надломитися від зовнішнього впливу: пориву вітру, падіння гілки, руху тварин.

Експерт наголошує, що якщо при польоті на 15-20 км ймовірність виникнення зазначених проблем мінімальна, то у разі збільшення дальності польоту вона зростає мало не в геометричній прогресії.

Чому росіяни говорять про 50 км

Антонов зазначає, що котушка з оптоволокном довжиною 20 км важить близько 2 кг, а на відстань 50 км – уже близько 5-6 кг. Інженер-оптик вважає, що цифра 50 км взялася від стандартної довжини заводської бобіни-сировини.

«Спочатку бобіна із сировиною-оптоволокном, що виробляється на заводах, має довжину оптоволокна 50 км, так традиційно склалося. Уявіть собі п'ятилітрову пластикову баклажку для води – це приблизно буде така бобіна. Росіяни і вирішили не особливо паритися, не різати сировину на шматки 5, 10, 15 чи 20 км, а поставити бобіну цілком», – каже Ігор Антонов.

За словами Антонова, щоб FPV-дрон міг нести бобіну з кабелем довжиною 50 км на таку відстань, необхідні великі важкі акумулятори. «Потрібні потужні рами (і не 10 дюймів по діагоналі, як у звичайних квадрокоптерів, а 15 дюймів). Плюс варто враховувати вагу самого дрону та боєприпасу. Одним словом, безпілотник буде великий і помітний, повільний і неповороткий – різкі маневри йому робити не можна, інакше оптоволокно лягатиме петлями і заплутуватиметься», – пояснює експерт.

Крім того, при польоті на великі відстані, додає інженер, зростає ймовірність долання водних перепон. Кабель, що лягає на воду, йде за течією, що збільшує ймовірність заплутування через хвилі.

«Теоретично можна зробити дальність польоту FPV-дрону на оптоволокні на 100 км та більше. Ставити спарені котушки: пролетів 50 км, приземлився, використану відклав, як личинку, і далі полетів. Але знову ж таки, з військової точки зору це безглуздо – величезний, неповороткий дрон. На такі дистанції найкраще використовувати безпілотники літакового формату», – вважає інженер-оптик.

До слова, ГУР МО України на порталі War&Sanctions опублікувало будову, складові частини та іноземну елементну базу іранського БпЛА Shahed-107, який Російська Федерація почала активно застосовувати у війні проти України.