В то время как рынок потребительских и профессиональных квадрокоптеров почти полностью насыщен техникой китайского производства, американская компания SiFly делает ставку на нечто большее, чем просто конкурентную цену. Новые дроны этого стартапа летают в четыре раза дольше, преодолевают дистанции в десять раз большие, издают в десять раз меньше шума и поднимают в пять раз больше полезной нагрузки по сравнению с аналогами от DJI — и всё это с полной сборкой на территории США.
Такой технологический скачок результат фундаментального пересмотра конструкции мультикоптера — от геометрии роторов до выбора аккумуляторов и принципов аэродинамики. Как объясняет директор по стратегии SiFly Дэвид Мазар, в основе всего лежит правильное понимание компромиссов, на которые вынуждены идти современные дроны — и способ их обойти.
Меньше нагрузки на ротор – больше времени в воздухе
В то время как большинство мультикоптеров используют компактные роторы, вращающиеся с высокой скоростью, дроны SiFly применяют роторы большого диаметра. Это уменьшает нагрузку на диск — аэродинамический параметр, который показывает, насколько сильно сжимается воздух под каждым винтом. Меньшая нагрузка означает более медленное вращение винта, меньшее аэродинамическое сопротивление и, как следствие, существенно меньший расход энергии в режиме зависания.
Если сравнить с бытовым примером, это как грести по воде широкой лопатой медленно, но эффективно, а не махать маленьким веслом на пределе сил. В результате дроны SiFly тратят меньше энергии на поддержание себя в воздухе, а значит, могут летать дольше.
Новые батареи — другие возможности
Современные дроны в основном используют литий-полимерные аккумуляторы (LiPo), которые выдают высокую мощность, но не славятся продолжительностью работы. SiFly, напротив, внедрила в свои БПЛА ячейки формата 21700 — те же, что применяются в электромобилях Tesla. Эти аккумуляторы не ориентированы на пиковую мощность, но обеспечивают более высокую энергоёмкость, а значит, дрон может работать дольше на одном заряде.
Сама конструкция SiFly предусматривает, что аккумуляторы занимают до 60% от общего веса устройства. Для сравнения: у большинства мультикоптеров этот показатель не превышает 35%. Это значит, что в воздух поднимается больше энергии, и она используется более эффективно.
Аэродинамика: пассивная подъёмная сила и «чистый» поток воздуха
Конструкция дрона SiFly Q12 оптимизирована не только для зависания, но и для прямого горизонтального полёта. Впервые для мультикоптера было внедрено нечто, похожее на элемент планера: рычаги, на которых расположены моторы, имеют аэродинамический профиль, создающий пассивную подъёмную силу — пусть небольшую, но достаточную, чтобы уменьшить нагрузку на роторы при полёте вперёд.
Передние роторы установлены чуть ниже задних — примерно на 10 градусов. Это необычное решение минимизирует помехи от воздушного потока, создаваемого передними винтами: задние роторы работают в «чистом» потоке, что повышает эффективность полёта и снижает турбулентность.
Прямые лопасти и моментно-управляемый шаг — как у настоящего вертолета
Одной из ключевых инноваций SiFly стал механизм управления шагом лопастей без применения сложного автомата перекоса, как в классических вертолётах. Лопасти дронов SiFly выполнены не в виде стандартных криволинейных пропеллеров для зависания, а как прямые, аэродинамически «чистые» винты с низким сопротивлением. Они работают эффективнее в прямом полёте и обеспечивают лучшую тягу на крейсерской скорости.
Что ещё важно — шаг этих лопастей регулируется не электронным или гидравлическим приводом, а физическим моментом вращения. При низком крутящем моменте вал не скручен, и лопасти располагаются почти плоско — оптимально для крейсерского полёта. По мере увеличения крутящего момента торсионно-гибкий вал начинает скручиваться, передавая усилие на механизм наклона лопастей. Чем сильнее скрутка — тем больше угол атаки лопасти, и тем выше подъемная сила.
Этот способ управления даёт важное преимущество: дрон может быстро менять подъемную силу без необходимости разгонять или тормозить роторы. Это особенно важно для работы с тяжёлой полезной нагрузкой, когда требуется мгновенный отклик — например, при посадке на ограниченную площадку или выполнении маневров в стеснённых условиях.
Новая архитектура мультикоптера без привычных компромиссов
Q12 — первый дрон SiFly — способен зависать до двух часов и лететь на дальность до трёх часов в горизонтальном режиме. При этом он значительно тише благодаря более медленно вращающимся винтам, а его грузоподъёмность — в пять раз выше, чем у популярных моделей DJI.
Такая производительность раньше требовала перехода на сложные гибридные VTOL-системы с неподвижными крыльями, но SiFly предлагает решение на базе классического мультикоптера, избегая необходимости в откидных винтах, поворотных двигателях и уязвимых соединениях. Это делает систему не только более надёжной, но и значительно проще в эксплуатации.
SiFly делает ставку на масштабируемость: та же технология может быть использована как в дронах для кинематографа, так и в тяжелых платформенных беспилотниках для доставки грузов, разведки или военного применения. Всё указывает на то, что компания нашла способ «переписать» правила игры на рынке мультикоптеров — и сделать это на американской территории.
