| 1 сен 2020 — 8:57 утра по тихоокеанскому времени
Инженеры из Caltech и Лаборатории реактивного движения NASA создали трехдюймовый дрон, который может запускаться из ствола. Он называется SQUID, или Streamlined Quick Unfolding Investigation Drone (Быстрый складной исследовательский дрон с улучшенной аэродинамикой). В этом году команда представила увеличенную шестидюймовую версию дрона.
Новый шестидюймовый дрон SQUID имеет несколько улучшений по сравнению с предыдущей, более мелкой версией. Дрон обладает улучшенной аэродинамикой и стабилизацией батареи в полете. Выпускаемые стабилизаторы также повышают устойчивость дрона при выстреле из пусковой трубы.
На первом этапе полета дрон SQUID не летит, а фактически выстреливается, как пуля, и просто следует траектории, поэтому потребовались изменения.
Как видно из изображения ниже, все более тяжелые компоненты дрона расположены ближе к носовому обтекателю. Это было сделано намеренно, так как помогает дрону оставаться направленным навстречу воздушному потоку и значительно улучшает работу шасси в нижней части дрона.
Поскольку новая версия дрона способна автономно стабилизироваться и летать самостоятельно, она должна быть оснащена дополнительным оборудованием для выполнения этой задачи. Команда выбрала в качестве оборудования камеру FLIR Chameleon 3, дальномер TeraRanger Evo, барометрический высотомер и инерциальный измерительный блок VectorNav VN-100, а также NVIDIA Jetson TX2 в качестве «мозгов» системы.
Создание нового шестидюймового дрона оказалось намного сложнее, чем ожидалось. Команде пришлось уместить все компоненты в небольшом пространстве вместе с датчиками, обеспечивающими автономность дрона. Им удалось решить эту задачу, и дрон теперь весит всего около 3,3 килограмма (7 фунтов).
В конечном итоге команда хочет запускать дроны с более крупных летательных аппаратов, создавая мгновенный рой, который мог бы использоваться для защиты более крупных аппаратов или выполнения небольших миссий перед возвращением на «материнский корабль». Дроны также могли бы использоваться аналогичным образом на Марсе для более быстрого обследования планеты и даже устранения необходимости в крупном вездеходе, медленно движущемся по планете.
Команда разработчиков дронов SQUID рассказала IEEE Spectrum о новом шестидюймовом дроне и процессе его создания:
Переход к более крупному SQUID был технически сложным (поскольку нам пришлось спроектировать совершенно новый аппарат), но логистика испытаний стала огромным скачком в сложности. Для нашего меньшего SQUID для дневных испытаний было достаточно просто сетки и нескольких запасных частей. Но когда мы перешли к более крупному SQUID, мы запускали в небо гораздо более тяжелый аппарат, оснащенный дорогой электроникой для обеспечения автономности.
Создание внутренней системы тросов оказалось непростой задачей, поскольку высота арены CAST (42 фута) означала, что идеальное место для крепления троса было совершенно недоступно без подъемника. Клуб дронов Caltech взял на себя помощь в создании системы тросов, протаскивая крошечный квадрокоптер, тянущий леску, вокруг балок потолка. Затем леска использовалась для протяжки более крупных канатов.
Одним из интересных моментов, которые мы узнали при работе с системой тросов, была экстремальная ускоренная отдача SQUID при выходе из пусковой трубы, из-за чего трос становился очень свободным и фактически рисковал зацепиться или быть перерезанным пропеллерами. К счастью, наша поэтапная кампания тестирования выявила это до того, как произошли какие-либо инциденты. Чтобы справиться с этой ситуацией со свободным тросом, мы сконструировали носовой обтекатель с 5-футовой трубкой из углеродного волокна, установленной на вершине, которую мы назвали «нос рыбы-меч» SQUID (у нас уже была некоторая водная тематика). К раме SQUID был прикреплен трос, который проходит через трубку и соединяется с более крупной системой тросов CAST. Мы подтвердили, что во время запуска (при наших заданных параметрах запуска) трос никогда не опускается ниже трубки, поэтому мы предотвратили все взаимодействия троса с пропеллерами.
Фото: Caltech