Перспективы применения беспилотных летательных аппаратов в строительстве

Ключевые слова: экономика отрасли, организация и управление в строительстве, инновации, маломоторная авиация, беспилотные летательные аппараты.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) - перспективное направление в народном хозяйстве. Использование БПЛА в коммерческих целях открывает широкие возможности перед бизнесом. В недавнем докладе торговой группы ассоциации беспилотных транспортных средств Systems International (AUVSI) предсказывал высокий спрос на беспилотные летательные аппараты , которые могут быть использованы для распыления биологически активных культур, картирования лесных пожаров, мониторинга погоды и поиска пропавших без вести лиц [1].

До 1990-х годов, когда произошла революция в области технологической минимизации управляющих и вычислительных систем, беспилотные летательные аппараты, пригодные для каких-либо существенных работ, кроме наблюдения, размерами не уступали полноценным самолетам, чаще всего их и проектировали на базе легких авиационных схем существующих самолетов и крылатых ракет.

Появление за рубежом линейки многоцелевых дронов, предназначенных для сбора информации и доставки малогабаритных грузов, определило новые возможности этих машин[1-3].

В настоящее время БПЛА изготовляют из легких композитных материалов, снабдив миниатюрным, но многофункциональным блоком управления. Это позволяет использовать высвободившуюся мощность типового авиационного движителя для доставки полезной нагрузки, длительного пребывания в воздухе, выполнения работ.

В настоящее время перспективными являются три типа БПЛА:

-тяжелые, самолетного типа, позволяющие доставлять крупногабаритные грузы, но находящиеся в воздухе ограниченное время;

-легкие, парящие, позволяющие вести мониторинг какого-либо объекта или явления, позволяют практически неограниченное время пребывать в воздухе;

-вертолетного типа (т.н., коптеры), позволяющие зависать в одной точке для выполнения работ[4].

БПЛА, по мнению ряда ведущих мировых экспертов, способны заполнить собою нишу маломоторной авиации, обеспечив большую надежность и функциональность при меньших затратах[5].

В строительстве ожидаемая ниша их применения:

1.Точное картографирование и топографирования при организации строительства протяженных объектов, выбор оптимального маршрута с учетом специфики конкретного ландшафта и т.п. факторов.

2.Мониторинг протяженных и удаленных объектов в автоматическом режиме, контроль транспортных потоков.

3. Механизация и автоматизация строительства высотных объектов, объектов на большой удаленности.

4. Ликвидация аварий и техногенных катастроф.

5. Срочная доставка грузов к местам строительства, транспортировка негабаритных и специальных грузов к местам строительства[6].

В настоящее время любая из этих операций выполняется с привлечением сил и средств маломоторной авиации, что приводит к подорожанию работ в разы и сводит на нет их экономическую эффективность. стоимость простейшего БПЛА, способного контролировать технологическое состояние трубопровода - порядка 50-100 долларов. радиус покрытия - до 100 км, время нахождения в воздухе - 12-15 часов, а с возобновляемыми источниками питания (солнечными батареями, например) - до исчерпания технологической прочности конструкции, движителя и вырождения батарей питания [6]. Более совершенный БПЛА стоит порядка 1000$ и позволяет вести глубокую технологическую разведку, анализировать состояние объекта с использованием минилабораторий, инфракрасных сканеров и т.д. Радиус покрытия - 500-1000 км., время нахождения - те же 12-15 часов или более.

Для сравнения - один вылет группы технологов на вертолете МИ-8, оборудованном приборами дистанционного наблюдения и зондирования обходится в 1500$ и более (в зависимости от региона, протяженности маршрута, сложности выполняемых работ и погодных условий) [7]. Стоимость же самого вертолета 14-17 млн. долларов США. Страховые риски потерь летательного аппарата, связанные с его разрушением, гибелью экипажа и специалистов контрольной группы, разрушениями на местности, могут достигать 25-30 млн. долларов[7,8].

Использование БПЛА в таких условиях гораздо предпочтительнее, хотя он обладает теми же возможностями.

Усовершенствования в области логистики, создаваемых БПЛА позволит применять новые бизнес-модели в области строительства, совершенствовать технологический уровень производства [9]. Инновационность проекта использования БПЛА в строительстве ставит перед отраслью множество неразрешенных задач [4,10]. Очевидно, что если в настоящее время применение аппаратов такого типа неэффективно, то причиной этой неэффективности является в первую очередь неясность их коммерческих выгод, неготовность к внедрению этой инновации на психологическом и организационном уровне.

Применение легких БПЛА не требует ни подготовленной инфраструктуры - они могут взлетать практически с любой ровной площадки; ни квалифицированных кадров - их управление требует минимальной переподготовки летчика, имеющего базовую гражданскую или военную подготовку; ни затрат на хранение и техническое обслуживание - и то, и другое осуществимо в приспособленном ангаре силами авиационных техников и инженеров. Поэтому расходы, связанные с их содержанием невелики, значительно меньше расходов на содержание любого другого типа авиационной техники.

К сожалению, большинство компаний, которые могли бы использовать БПЛА в интересах производства, экономя средства и интенсифицируя строительство, не видят коммерческого успеха в применении этой инновации. беспилотный летательный аппарат строительство

Неудачный опыт применения тяжелых БПЛА в интересах инженерной разведки типа «Конкурс» в период Афганской войны, сама революционность идеи сказывается на принятии стратегической программы внедрения и развития системы применения беспилотных аппаратов в отрасли и народном хозяйстве. Между тем, по сообщениям мировых информационных агентств, в США и Евросоюзе принята программа развития применения БПЛА в народном хозяйстве до 2025 года. В частности она предполагает интенсификацию применения БПЛА в геолого-инженерной разведке, мониторинге протяженных объектов, доставке грузов на участки строительства.

Компанией ITIF-aeronautic разрабатывается концепция автоматического воздушного крана, способного интенсифицировать работы по возведению зданий большой высотности, работать в горах, на удаленных участках в телеуправляемом или программируемом режиме. Применение такой техники на строительной площадке, по мнению разработчиков, будет способствовать увеличению скорости и безопасности выполняемых работ. Ожидаемая выгода за счет отказа от традиционных подъемников и кранов составляет, по мнению авторов проекта, порядка 20%.

Таким образов. в нашей стране, имеющей современную, развитую авиационную и строительную промышленность, необходимо обратиться к опыту применения БПЛА в народном хозяйстве, в частности в строительстве. Внедрение этой инновации будет способствовать технологическому рывку, обеспечивающему приоритет нашего государства в данной сфере, способствовать развитию новых технологий в отрасли, обеспечивать возможность развития предприятий отрасли.

Литература