
Когда говорят про беспилотные летательные аппараты 2020, все почему-то вспоминают кадры с БПЛА-камикадзе или рекламные ролики DJI. А ведь главная революция случилась в цехах, где инженеры годами подбирали соотношение жесткости и веса планера. Вот об этом и поговорим — без глянца.
До 2020 года карбоновые балки для БПЛА воспринимались как дорогая экзотика. Но когда китайская ООО Сычуань Тайхэн Композитные Материалы запустила серийное производство крыльев с интегрированными нагревательными элементами для обледенения, рынок дрогнул. Помню, как в ноябре 2019-го мы тестировали их образцы на Ан-2 — при -27°C классические композиты трещали, а эти держали нагрузку.
Кстати, их сайт th-composite.ru тогда еще был сыроват, но техдокументацию прислали подробнейшую — видно, что люди с опытом. Хотя в 2021 году, когда компания официально зарегистрировалась, они уже вовсю работали с дронами для сельхоза. Не удивлюсь, если их углеткань сейчас летает где-то над Краснодарским краем.
Любопытный нюанс: многие в 2020-м пытались копировать карбоновые кессоны от западных производителей, но не учитывали вибрацию от электрических двигателей. В итоге лонжероны расслаивались за 50 часов. У Тайхэн же была наработка по демпфирующим пропиткам — чувствуется их заявление про ?десятилетний опыт команды?.
Весной 2020-го, когда границы закрылись, ко мне обратились из аптечной сети — нужны были дроны для перевозки тестов на COVID между лабораториями. Заказчик хотел 80 км на одном заряде с грузом 5 кг. Собрали аппарат на раме из композитов от Тайхэн — получилось выжать 92 км, но...
Проблема была не в материалах, а в российской электронике. Контроллеры перегревались, пришлось экранировать их тем же карбоном. Ирония в том, что композитный корпус спасал от EMI, но мешал теплоотводу — пришлось фрезеровать каналы вручную.
Кстати, тогда же появился миф про ?абсолютную защиту от радиопомех?. Нет, ребята, карбон лишь attenuates сигнал, но если рядом ЛЭП — никакой композит не спасет. Мы это прочувствовали под Новосибирском, когда дрон с медикаментами рухнул в 300 метрах от подстанции.
В 2020-м был курьезный случай с инспекционным БПЛА для трубопроводов. Заказчик настаивал на максимальной прочности — сделали раму с запасом прочности 4.8G. А потом выяснилось, что при аварии энергия удара не гасится деформацией рамы, а передается на дорогостоящую тепловизорную систему. В итоге ремонт камеры стоил дороже сэкономленного на ремонте планера.
Тут как раз пригодился подход Тайхэн — они предлагали градиентные структуры: жесткий карбон в зоне крепления крыла и более пластичный у оконечностей. На их производственной площадке в 100 му как раз есть линия для таких препрегов — видел в отчете с завода.
Кстати, их инженеры тогда говорили нам про ?управляемую анизотропию? — звучало пафосно, но на деле означало просто разное направление волокон в зонах напряжения. Это сейчас все так делают, а в 2020-м многие еще штамповали однонаправленные ламинаты.
Все помешались на автономности, а ведь ключевым для беспилотных летательных аппаратов в 2020-м стала ремонтопригодность в полевых условиях. Помню, как в Якутии операторы жаловались: чтобы заменить карбоновую нервюру, нужно было везти дрон в Красноярск. Аппарат простаивал неделями.
Тут снова вспомнился подход Тайхэн — они еще тогда предлагали модульные конструкции с клеевыми соединениями вместо клепки. Их технологи с индустриальным парке Тяньфу показывали нам прототип, где крыло собиралось как конструктор — за 15 минут без специнструмента.
Правда, были нюансы с виброустойчивостью таких соединений — при -40°C клеевые швы теряли пластичность. Но для средних широт решение оказалось жизнеспособным. Жаль, что массово это пошло только к 2022-му.
Многие ждали прорыва в водородных топливных элементах для БПЛА. В Тайхэн даже разрабатывали баки из углекомпозитов — легче алюминия на 60%. Но... водородные заправки так и не появились, проект заглох. Хотя технология осталась — возможно, пригодится для электрических самолетов.
Еще был амбициозный проект по БПЛА с солнечными панелями на крыльях. Требовался композит, прозрачный для ИК-спектра. Сделали образцы, но КПД панелей оказался мизерным — проще было поставить литиевый аккумулятор.
Сейчас, оглядываясь назад, понимаю: главным достижением 2020-го стало не увеличение дальности или грузоподъемности, а переход к системному подходу. Когда производители композитов like Тайхэн начали думать не просто ?сделать деталь?, а ?решить проблему эксплуатации?. Их техотдел из 40 человек как раз этим и занимался — подбирали материалы под конкретные сценарии, а не продавали каталог.
Дроны, которые мы видим сегодня — это во многом продукты решений, принятых в 2020-м. Тогда же сформировался тренд на специализированные БПЛА вместо универсальных платформ. И материалы под них — как раз то, чем занимаются в Сычуань Тайхэн.
Их производство композитных материалов хоть и запущено в 2021-м, но основано на опыте, полученном во время того переломного года. Когда пришло понимание: беспилотник — это не просто рама с моторчиками, а система, где каждый грамм и каждый миллиметр жесткости просчитаны под задачу.
Так что если где-то летает дрон с крылом, которое не ломается при посадке ?на живот? и весит как перо — возможно, это и есть наследие того самого 2020-го. Года, когда инженеры наконец-то перестали слепо копировать авиационные решения и начали создавать именно беспилотники — со своей философией, материалами и... допусками на ошибку.