Нейросети меняют правила проектирования в беспилотной авиации
Ученые Самарского университета им. Королёва спроектировали и испытали малошумный воздушный винт для дронов, производящий в полете в два раза меньше шума, чем аналогичные винты серийного производства. Благодаря точной оптимизации конструкции винта ученым удалось не только снизить шум, но и увеличить при этом тягу. Спроектировать инновационную разработку ученым помог искусственный интеллект в виде специально обученной нейронной сети.
Жужжание дронов над головой перестало быть редким явлением и всё чаще превращается в источник раздражения у горожан. Однако российская прикладная наука предлагает решение этой проблемы. Учёные Самарского университета имени Королёва представили разработку, способную сделать беспилотники тише и эффективнее. Речь идёт о малошумном двухлопастном винте, геометрия которого оптимизирована с помощью специально обученной нейросети и алгоритма дифференциальной эволюции.
Искусственный интеллект на службе аэродинамики
Экспериментальный образец продемонстрировал впечатляющие результаты в ходе лабораторных испытаний. Снижение уровня шума составило 6 дБ, что субъективно воспринимается как уменьшение громкости примерно вдвое. При этом инженерам удалось увеличить тягу на 15,9% по сравнению с серийным винтом аналогичного размера. Главная ценность разработки – в созданной универсальной методике проектирования. Нейросеть использована здесь не для анализа изображений, а для автоматизированного генеративного поиска оптимальной конструкции, позволяя балансировать между тягой, энергопотреблением и уровнем шума.
Из лаборатории в небо над городом
Пока речь идёт о научно-исследовательской стадии, однако перспективы разработки выглядят многообещающе. Внутренний спрос на БАС растёт. По данным Минтранса России, за два года реализации профильного нацпроекта в стране произведено более 31 тысячи гражданских беспилотных систем, а интенсивность их полётов в 2025 году выросла на 20%. Стратегия правительства России предусматривает расширение сценариев применения дронов. Малошумные винты станут критически важными для полётов в городской среде, вблизи больниц и школ, при экологическом мониторинге и доставке грузов. Для России это также мощный шаг в сторону локализации ключевых компонентов БПЛА.
Гонка за тишину и прочность
Разработка вписывается в мировой и российский технологический тренд. В 2023 году инженеры MIT представили винты замкнутой формы, снижающие интенсивность раздражающих частот, однако самарская методика выигрывает за счёт нейросетевой оптимизации традиционной геометрии с ростом тяги. В 2024 году российские разработчики сообщали об успехах в создании винтов для FPV-дронов, превосходящих китайские аналоги по энергоэффективности. К 2026 году в МАИ предложили технологию 3D-печати винтов с армированием стеклотканью, сделав акцент на прочности и импортозамещении. Параллельно о создании акустически улучшенных пропеллеров заявило КБ «Спектр». Самарская разработка органично дополняет опыт российских разработчиков.
Экспортные горизонты и производственные риски
Разработка Самарского университета знаменует переход от традиционного проектирования к генеративному поиску конструкций с помощью ИИ. В ближайшей перспективе технологию ждёт этап расширенных натурных испытаний и поиска партнёров среди производителей БПЛА для выпуска опытной партии. При успешной коммерциализации методика ускорит создание новых моделей дронов, повысит продолжительность их полёта и сделает присутствие беспилотников в населённых пунктах менее заметным.
Наиболее вероятный вектор развития – адаптация методики под различные размеры и типы винтов для грузовых, сельскохозяйственных и логистических дронов. Экспортные перспективы связаны, прежде всего, не с поставками прототипов, а с коммерциализацией самой ИИ-методики. Российские разработчики потенциально могут предлагать зарубежным производителям инженерные услуги, ПО или лицензирование конструкций. Для выхода на международный рынок потребуются патентная защита и подтверждение характеристик в независимых испытаниях.
Главный риск заключается в том, что лабораторные преимущества могут частично нивелироваться при серийном производстве сложной геометрии лопастей и эксплуатации в реальных условиях. Но создатели готовы работать над усовершенствованием модели.
