Обледенение на поверхности беспилотников: Как обнаружить? К чему может привести? Как предотвратить?

С наступлением зимнего периода эксплуатация беспилотных летательных аппаратов сопряжена с повышенными рисками. При полетах в условиях отрицательных температур и высокой влажности воздуха на поверхностях БПЛА может формироваться ледяной налет. Данное явление, известное как обледенение, легко диагностируется визуально после посадки аппарата (см. фото ниже). Однако для обеспечения безопасности полетов критически важно распознавать признаки обледенения в реальном времени, при выполнения полетного задания. Но как же узнать о появившихся проблемах во время полёта, чтобы предпринять меры?

На фото ниже представлено обледенение гиростабилизированного подвеса геодезического беспилотника мультироторного типа (квадрокоптера) "Атлас Компакт Гео".

Как понять по показателем наземной станции управления (НСУ), что на поверхности беспилотника появляется ледяной покров ?

Образование ледяного покрова на поверхностях беспилотного летательного аппарата приводит к характерным изменениям параметров, отображаемых на НСУ. Ключевые индикаторы включают:

1. Рост потребления энергии. Первичным признаком является увеличение нагрузки на силовую установку. Образование ледяных отложений на лопастях воздушных винтов (независимо от типа БПЛА — самолётного или мультироторного) приводит к снижению их эффективности. Для поддержания заданных режимов полёта автоматика увеличивает обороты двигателей, что проявляется в росте показателя «газа» на 50–100% относительно штатных значений.
2. Повышенное токопотребление. Увеличение механической нагрузки напрямую влияет на энергопотребление системы. Электроника компенсирует потерю эффективности винтов за счёт повышенного отбора тока от бортовых источников питания, что может привести к преждевременному истощению аккумулятора.
3. Искажение данных воздушной скорости. Обледенение критически воздействует на аэродинамические датчики. При образовании льда на приёмнике воздушного давления (ПВД) система начинает передавать некорректные показания скорости. Ошибки могут проявляться как в завышении, так и в занижении реальных значений, что создаёт риски потери управления или невыполнения полётного задания.

На фото ниже вы можете наблюдать образование ледяного покрова (обледенение) на лопастях воздушного винта геодезического квадрокоптера "Атлас Компакт Гео", после выполненного им полётного задание (геодезическая площадная съёмка).

При выявлении признаков обледенения по данным телеметрии рекомендуется немедленно выполнить следующие действия:

1. Немедленная посадка. При обнаружении характерных симптомов обледенения (аномальный рост нагрузки на двигатели, повышенное энергопотребление, неадекватные показания воздушной скорости) необходимо немедленно инициировать процедуру посадки. Промедление в такой ситуации может привести к потере управляемости и аварии.
2. Использование антиобледенительных составов (при крайней необходимости). Если выполнение полётного задания является критически важным, допускается применение специальных антиобледенительных средств для обработки поверхностей. Важно понимать, что такие составы лишь замедляют процесс обледенения, но не исключают его полностью. Решение о продолжении полёта принимается исключительно на свой риск.
3. Коррекция высоты полета. Снижение рабочей высоты может уменьшить интенсивность обледенения, поскольку в нижних слоях атмосферы температура часто бывает выше, а влажность — ниже. Однако данный метод не является гарантированной защитой и должен применяться в комплексе с другими мерами.