Как стало известно «Известиям», новая система против образования льда даст возможность беспилотным летательным аппаратам (БПЛА) функционировать при крайне низких температурах. Центральным компонентом выступает полимерная электропроводящая нить, из которой создают ткань с нагревающим эффектом, призванную защищать дроны от наледи. Специалисты считают, что представленная технология расширит эксплуатацию БПЛА в условиях мороза и снегопада, а кроме того, запатентованное решение может найти применение в других сферах, например, в производстве морозоустойчивой одежды.

Принцип действия системы антиобледенения крыла

Российские инженеры при поддержке платформы НТИ и фонда содействия инновационным проектам НТИ разработали и оформили патент на техническое решение, направленное на борьбу с образованием льда на беспилотных самолетах. В основе метода — электропроводящая полимерная нить, из которой создается специализированный нагревающийся текстиль. Его использование в БПЛА позволит эксплуатацию устройств в условиях переменчивых температур и повышенной влажности — ситуациях, когда наледь наиболее активно формируется, создавая препятствия при полете.

В настоящий момент системы борьбы с обледенением основаны на трех способах: подаче горячего воздуха, отбираемого из двигателя и направляемого на поверхность крыла; использовании пневматических надувных устройств, которые механическим путем разрушают лед; либо нанесении жидких химических составов, препятствующих замерзанию. Электропроводящая нить в новой системе нагревается для предотвращения прилипания льда и снега к летательному аппарату.

— Нить применяется не только в БПЛА и их антиобледенительных системах, но и для изготовления антистатических материалов, используемых в интерьерах современных российских пассажирских авиалайнеров, что повышает их безопасность и комфорт, — добавил генеральный директор компании «Ампертекс» Павел Погребняков.

В отечественном проекте электропроводящая полимерная нить превращена из простого компонента в масштабируемую технологическую платформу. Использование ее в беспилотных летательных аппаратах решает множество задач одновременно: нагрев, предотвращение образования льда, снятие статического электричества, а также экранирование радиоволн, подчеркнул генеральный директор и основатель компании «Флай Дрон», специалист НТИ «Аэронет» Никита Данилов.

— Это способствует повышению энергоэффективности и снижению экологической нагрузки БПЛА. С экономической точки зрения подобное комплексное решение формирует конкурентные преимущества как для гражданских, так и для военных применений. Следует отметить, что успешные испытания позволяют считать технологию перешедшей из лабораторной стадии в опытно-промышленную, — уточнил он.

Павел Погребняков дополнил, что нить выполняет четыре функции — эффективный нагрев до 110 градусов Цельсия, антистатичность, электродетекцию и радиоволновое экранирование в широком диапазоне сопротивления. При этом сырье для изготовления производится в России и не зависит от импортных поставок.

Он уверен, что данная технология расширяет возможности применения изделий в северных регионах, а для российских производителей открывает преимущества на мировом рынке благодаря сырьевым компонентам — полимерам, техническому углероду и одностенным углеродным нанотрубкам.

— Мы разрабатываем материалы для радиопоглощающих покрытий («стелс») на принципиально новой основе, существенно снижая радиолокационную заметность техники. Одновременно автономные системы обогрева обеспечивают критически важный комфорт и работоспособность персонала и чувствительного оборудования в экстремальных условиях, в том числе в Арктике, — пояснил специалист.

Материалы с применением новой нити можно интегрировать в любые изделия, требующие нагрева, снятия статического электричества или радиоволнового экранирования. Это значит, что технология окажется полезной в нескольких отраслях промышленности — как в гражданском, так и военном секторе.

Области применения перспективной нити

Полимерная нить обладает преимуществами перед металлическими аналогами, связанными с простотой изготовления и малыми весовыми характеристиками. Она перспективна для использования в легких авиационных моделях, рассчитанных на непродолжительный срок эксплуатации, полагает доктор химических наук, руководитель Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ имени Баумана Евгений Александров.

— Для полимерных электропроводящих нитей актуальна проблема недостаточной стабильности и долговечности. При множестве циклов прохождения тока и нагрева полимер претерпевает деградацию — деполимеризацию, кислородное окисление, сшивку, что ведет к понижению прочности и ломкости. При высоких температурах эти процессы протекают быстрее. Также возможна деградация под воздействием солнечного света и влаги, — пояснил эксперт.

Подобные инновации, включая запатентованную нить, действительно способны облегчить задачей разработчикам БПЛА адаптацию устройств к экстремальным климатическим условиям. Вместе с тем считать данную разработку уникальной для России некорректно, уверен директор компании «RuDrones.Беспилотные технологии» Дмитрий Дацыков.

— Активные исследования и внедрение подобных систем ведутся также в Канаде, США и Европе. Так, 30 мая 2023 года компания UBIQ Aerospace объявила об успешной демонстрации своего запатентованного автономного решения DICE против обледенения по заказу министерства обороны Норвегии, — сообщил специалист.

Он отметил, что беспилотники уже в настоящее время эксплуатируются в суровых климатических условиях Крайнего Севера и на Северном морском пути. В любом случае совершенствование систем защиты от льда повысит эффективность их работы.