Развитие и прогресс грузового БПЛА «Мотылёк»

Два года назад российское предприятие «Совэлмаш» представило многоцелевой беспилотный летательный аппарат тяжёлого класса «Мотылёк». Затем начались испытания аппарата и доводка конструкции, а позже прошла крупная модернизация, затронувшая прежде всего раму и общую компоновку.

Процесс развития

Компания «Совэлмаш» из Зеленограда занимается разработкой и выпуском электродвигателей и приводов различного назначения. Не позднее 2023 г. она решила попробовать свои силы в беспилотной авиации, сделав ставку на электромоторы собственной разработки.

Первые открытые сообщения о проекте под названием «Мотылёк» поступили весной 2024 г. К тому времени «Совэлмаш» завершил основные проектные работы и приступил к сборке первых агрегатов. В середине лета первый опытный БПЛА был построен и подготовлен к испытаниям.

Наземная часть испытаний стартовала вскоре после этого. В конце августа компания опубликовала видео с тестом на динамометрическом стенде: беспилотник на привязи имитировал взлёт, а стенд фиксировал тягу. По данным разработчика, полученные характеристики соответствовали расчётам.


Позже начались полноценные лётные испытания. БПЛА взлетал, совершал полёты на разных высотах и скоростях, после чего возвращался на землю. По сообщениям, серьёзных инцидентов не было, однако конструкция по итогам тестов неоднократно дорабатывалась. Для опытной машины это норма, ведь именно тесты и должны выявлять слабые места.

Одновременно шёл поиск способов улучшить конструкцию. Уже в 2024 г. показали новый вариант рамы, в том числе с изменёнными средствами для монтажа винтомоторных групп. Развивалась электрическая силовая установка, прорабатывались гибридные решения, совершенствовались электроника и ПО.

В 2026 г. «Совэлмаш» представил ещё один вариант рамы, упрощённый и более лёгкий. Такой аппарат существует в виде опытного образца и проходит лётные испытания. Как заявляют в компании, подтверждены основные лётно-технические характеристики, а также показана возможность подвески и перевозки грузов.

Несмотря на достигнутый прогресс, «Мотылёк» пока остаётся на стадии опытной техники. «Совэлмаш» готовит производственные мощности и планирует серийный выпуск, но сроки его начала не названы.

В разных версиях

В рамках проекта «Мотылёк» разрабатывается многоцелевой беспилотник-коптер тяжёлого класса. Он должен нести различные приборы или доставлять к целям полезную нагрузку. При сохранении общих идей конструкция аппарата от версии к версии заметно менялась, и прежде всего это касалось рамы.

Во всех версиях «Мотылёк» представляет собой крупный квадрокоптер на электрической тяге. Все агрегаты монтируются на раме сложной формы, собранной из металлических труб и профилей. Изначально она имела прямоугольную в плане форму с четырьмя лучами по углам и интегрированным лыжным шасси. Затем последовательно появились два варианта квадратной рамы с выносом винтомоторных групп за углы; в одном из них электромоторы и аккумуляторы монтировались в прямоугольных коробчатых каркасах.

Актуальный вариант имеет раму с восьмиугольным центральным агрегатом. Внутри размещена основная часть оборудования, снизу предусмотрены крепления для нагрузки, а на четырёх лучах установлены двигатели с воздушными винтами. По заявлению разработчика, такая схема сочетает малый вес и требуемую прочность.


Поперечник аппарата составляет несколько метров. Максимальная взлётная масса, по данным разработчика, достигает 600 кг, из которых до половины (порядка 300 кг) может приходиться на полезную нагрузку. Правда, и эти 300 кг остаются потолком для благоприятных условий. В реальном полёте доступная масса просядет, ведь она зависит от режима, заряда батарей и погоды.

Во всех модификациях используются электромоторы собственной разработки «Совэлмаша». Как заявляют в компании, это асинхронные двигатели, выполненные по технологии совмещённых обмоток, мощностью по 60 кВт каждый. В разное время применялись воздушные винты разного типа, двух-, трёх- и шестилопастные. По результатам стендовых испытаний, каждая винтомоторная группа обеспечивает статическую тягу не менее 150 кгс, и этого, по расчётам компании, достаточно для взлёта и полёта на основных режимах.

Здесь нужна техническая оговорка. Заявленную тягу стоит воспринимать осторожно:

• 150 кгс при 60 кВт — величина правдоподобная для крупного винта, но диаметр, шаг, обороты и условия испытаний в открытых материалах не приводятся;
  
• при массе 600 кг и суммарной тяге около 600 кгс (4×150) тяговооружённость близка к 1,0. Это граница режима висения, без запаса на манёвр и на неблагоприятные условия вроде разряда батарей, высоты и жары;
  
• вероятно, 150 кгс — нижняя гарантированная оценка, а реальная тяга выше. Либо цифры массы и тяги относятся к разным конфигурациям.
  

Без независимых протоколов испытаний баланс тяги и массы не стоит читать как строгий факт.

БПЛА комплектуется несколькими аккумуляторными батареями высокой ёмкости. Прорабатывался и гибрид на основе бензинового двигателя с генератором, и тогда батареи можно было бы подзаряжать как в полёте, так и на коротких посадках.

Заявленные лётные характеристики таковы:

• максимальная скорость — 100 км/ч;
  
• крейсерская скорость — 50–60 км/ч;
  
• дальность с нагрузкой — не менее 50 км.

«Мотылёк» управляется дистанционно. На борту установлены видеокамера и аппаратура управления; команды и видеосигнал идут по радиоканалу. Прорабатывается и оптоволоконная связь для устойчивости к помехам. Бортовая электроника пока использует импортные и отечественные компоненты, но идёт переход на российские изделия.

Аппарат предназначен для перевозки крупногабаритных и тяжёлых грузов, таких как провиант, медикаменты и технические средства. Рассматривается и боевое применение: на выставках «Мотылёк» показывали с макетом авиабомбы калибра 250 кг. Речь, впрочем, о демонстрационном макете, а не о готовой боевой интеграции. Нагрузка может сбрасываться в полёте или сниматься после посадки.

Прогресс и ограничения

Проект продолжает развиваться: совершенствуется конструкция, дорабатываются отдельные агрегаты, готовится производство компонентов и самого БПЛА. Вопросы вызывают разве что сроки, ведь с первого анонса прошло больше двух лет, а серии всё нет. Отчасти это объяснимо: проект сложный, а профильного опыта в беспилотной авиации у разработчика не было.

Но дело не только в сроках. У тяжёлого электрокоптера есть и объективные технические ограничения:
- дальность около 50 км с нагрузкой — это локальная транспортная дальность. Она привязывает аппарат к коротким маршрутам и точкам подзарядки или замены батарей;
- аккумуляторы остаются главным ограничителем. Чем тяжелее груз, тем сильнее падают время полёта и запас по манёвру;
- тяговооружённость близка к минимально приемлемой (см. оговорку выше), поэтому реальные показатели сильно зависят от режима и условий;
- при управлении по радиоканалу аппарат уязвим к средствам РЭБ. Оптоволокно повышает устойчивость, но сужает круг применимых сценариев, ведь аппарат привязан к длине оптоволоконной катушки и теряет свободу манёвра на больших дистанциях.

Самолёт или вертолёт такой коптер не заменит, да и не должен. Его сильная сторона в другом — доставить большой груз на короткое плечо.


Отсюда и вероятная ниша серийного «Мотылька» — короткая грузовая доставка и работа в труднодоступной местности. Для военных это снабжение опорных пунктов и удалённых объектов, перевозка аппаратуры (РЛС, ретрансляторов, датчиков), эвакуация и доставка снабжения, а также ретрансляция сигнала или сброс грузов. Для гражданских это снабжение удалённых промплощадок, работа в районах без дорог, аварийно-спасательные и сервисные миссии.

При сравнении важно не смешивать классы. Отечественных тяжёлых квадрокоптеров с сопоставимой массой и грузоподъёмностью в открытых источниках немного, так что по заявленным характеристикам «Мотылёк» оказывается одним из наиболее тяжёлых российских мультикоптеров (к которым относится и квадрокоптерная схема самого аппарата). Другие крупные российские БПЛА чаще построены по самолётной или гибридной (VTOL) схеме, решают иные задачи, и прямое сравнение с ними некорректно.

Интереснее самого беспилотника здесь другое — двигатели. «Совэлмаш» разработал, испытал и готовит к производству целую линейку электромоторов, контроллеров и силовой электроники. Эти компоненты применимы не только на «Мотыльках», но и на БПЛА других типов и разработчиков, а в коммерческом плане могут иметь более широкий рынок и больший потенциал серийного выпуска, чем нишевый тяжёлый беспилотник. Даже если серия самого «Мотылька» затянется, проект уже работает витриной для этой линейки.

По сообщениям, аппарат имеет значительный задел для модернизаций: возможны перестройка силовой установки, новые средства управления, адаптация под конкретных заказчиков. Дойдёт до серии — будет заметное событие для отрасли. Но пока это большое «если»: ни независимых испытаний заявленных характеристик, ни внятных сроков.