ИСТИНА

В Институте физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН совместно с Московским Авиационным Институтом был разработан БПЛА самолетного типа «Цимлянин» с вертикальным взлетом/посадкой для исследования средней и турбулентной структуры атмосферного пограничного слоя. Основное назначение разработанного БПЛА – измерение турбулентных статистик трех компонент скорости ветра и температуры воздуха на различных высотах в пределах пограничного слоя, а также над неоднородной подстилающей поверхностью. Основной целью таких исследований является уточнение параметров турбулентного обмена, используемых в численных моделях атмосферы. Использование для этих задач измерительного комплекса на базе БПЛА позволяет преодолеть ряд ограничений, присущих традиционным стационарным измерениям турбулентности на мачте, а также являетсяболеедешевойиуниверсальнойальтернативой дорогостоящим измерениям с помощью пилотируемых самолетов-лабораторий. Особенностью разработанного БПЛА является возможность его взлета и посадки в коптерном режиме, и крейсерском полёте в самолетном режиме. Преимущество такой «гибридной» схемы заключается в более мягком и контролируемом режиме взлета/посадки, что снижает вероятность повреждения полезной нагрузки. Блок полезной нагрузки «Цимлянина» включает в себя: •Восьмиканальный приемник воздушных давлений, разработанный совместно с Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН (Новосибирск). • Инерциальную навигационную систему Ellipse 2N производства SBG Systems. • Малоинерционный платиновый термометр сопротивления, изготовленный в сотрудничестве с Центральной аэрологической обсерваторией (Долгопрудный). • Датчик температуры и влажности Vaisala HMP110. • Емкостной датчик влажности IST P14 Rapid. • ИК-датчик температуры подстилающей поверхности. • Систему опроса датчиков и регистрации показаний на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi. Тестовые полеты БПЛА «Цимлянин» и апробация комплекса полезной нагрузки в натурных условиях были проведены во время полевого эксперимента ИФА им. А.М. Обухова РАН на базе Цимлянской научной станции в период 6-14 августа 2020 г. В результате полетов было продемонстрировано соответствие летных характеристик БПЛА расчетным. Первичный анализ данных измерений, полученных с помощью комплекса полезной нагрузки, продемонстрировал работоспособность системы и корректное функционирование всех датчиков и узлов системы опроса и регистрации. Работа выполнена за счет гранта РНФ No 18-77-10072.