Специалисты Научного центра мирового уровня "Передовые цифровые технологии" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (НЦМУ СПбПУ) разработали и изготовили опытный образец электродвигателя для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с улучшенными техническими характеристиками CML_03. Новый двигатель имеет конкурентные технические характеристики и может заменить популярные иностранные (в основном, китайские) электродвигатели, которые сегодня широко используют производители БПЛА в России.

"В связи с формируемой отраслью БАС и бурно растущим рынком БПЛА остро стоит вопрос замещения иностранных комплектующих отечественными. Электродвигатели для БПЛА, которые в силу специфики применения должны быть простыми с инженерной точки зрения и недорогими в изготовлении, могут полностью (на 100%) создаваться в России из отечественных материалов. Инженеры НЦМУ СПбПУ изучили лучшие образцы иностранных электродвигателей, провели стендовые испытания, разработали математические и компьютерные модели, провели их валидацию, выполнив сравнение результатов цифровых испытаний и экспериментов. В результате на цифровой платформе CML-Bench® был разработан электродвигатель CML_03 с улучшенными тяговыми характеристиками", - пояснил разработку проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель НЦМУ СПбПУ "Передовые цифровые технологии" и Передовой инженерной школы "Цифровой инжиниринг" СПбПУ Алексей Боровков.

В активную часть нового электродвигателя для БПЛА CML_03 были внесены изменения и усовершенствования. В частности, разработчики обосновано изменили количество полюсов, модифицировали форму магнитов и модифицировали коронки зубцов. Это позволило по сравнению с зарубежными аналогами:

• Увеличить пиковую мощность на 15%;
• Увеличить КПД электродвигателя на 2%;
• Снизить биения момента на 30% - этот показатель отвечает за плавность хода двигателя.

Масса нового электродвигателя для БПЛА CML_03 составляет около 150 граммов в сборе.

Новый электродвигатель CML_03 специалисты Петербургского Политеха разрабатывали, в том числе, для собственных БПЛА - с 2023 года сотрудники ОКБ Передовой инженерной школы СПбПУ разрабатывают беспилотники серии "Снегирь" (Снегирь-1 и Снегирь-1.5). Кроме этого, результаты системной работы специалистов СПбПУ лягут в основу создания и развития отечественной цифровой платформы CML-Bench®.БАС для оптимизации методик проектирования, разработки цифровых двойников и выполнения цифровой сертификации БАС и их компонентов в рамках федерального проекта "Разработка, стандартизация и серийное производство БАС и комплектующих".*

"Из-за возросшей потребности в большом количестве электродвигателей для БПЛА многие отечественные компании освоили производство наиболее ходовых электродвигателей. При этом наиболее эффективные решения предполагают использование двигателя, которого может не быть в линейке производителя, либо может быть необходима оптимизация изделия под конкретное применение. Поэтому мы в своей работе особое внимание уделили валидации компьютерных моделей для проектирования двигателя, а также проведению цифровых испытаний и натурных испытаний. Высокая адекватность созданных математических и компьютерных моделей лежит в основе разработки широкой линейки новых конструкций электродвигателей CML", - рассказал об особенностях разработки начальник отдела Инжинирингового центра (CompMechLab®) СПбПУ Сергей Чишко.

В дальнейших планах разработчиков - модернизация, кастомизация и усовершенствование электродвигателя CML_03 для различных типов БПЛА (самолетного типа, вертолетного типа, мультироторного типа и гибридного типа), а также для новых изделий серии БПЛА "Снегирь".

*Передовая инженерная школа Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого "Цифровой инжиниринг" (ПИШ СПбПУ) выиграла стратегически важный конкурс и 26 июля 2024 года заключила первый контракт с АНО "Федеральный центр беспилотных авиационных систем" (АНО "ФЦ БАС") на "Оказание услуг по развитию системы построения виртуальных испытательных стендов и виртуальных испытательных полигонов, проведение цифровых испытаний элементов беспилотных летательных аппаратов на базе единой цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников БАС". Тематика работ контракта связана с реализацией основных положений Стратегии развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года, утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 21 июня 2023 года № 1630-р.

Семейство электрических БПЛА "Снегирь" - линейка многофункциональных БПЛА, разрабатываемых специалистами ПИШ СПбПУ "Цифровой инжиниринг". Модель БПЛА "Снегирь-1" гибридной компановки сочетает преимущества мультироторной и самолетной схем. "Снегирь-1.5" был создан в 2024 году для проведения летных испытаний, отработки системы управления, валидации и верификации математических и компьютерных моделей.