В условиях нынешнего бурного развития беспилотников, используемых в целях национальной безопасности, легко забыть, что рынок гражданских дронов также растет. Помимо трудностей, но настойчивых попыток логистических гигантов масштабировать услуги доставки с помощью дронов , дроны также произвели революцию в фотографии и видеосъемке и стали неотъемлемой частью рабочих процессов инспекции инфраструктуры.

Они также все чаще используются для мониторинга окружающей среды , и это направление, безусловно, имеет большие перспективы в эпоху нарастающего экологического кризиса. Те же факторы, которые дали развитие аддитивному производству (АМ) в оборонном секторе, также способствуют повышению его значимости для производства беспилотных летательных аппаратов для всех других применений. Это объясняет, как двум студентам Гарварда, заканчивающим обучение этой весной, удалось создать концепцию беспилотника с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL), которая потенциально может улучшить существующие методы отслеживания популяций кашалотов.

Двое студентов, Кума МакКроу и Микая Паренте, оба изучающие машиностроение, объяснили логику проекта в интервью для Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS):

«В нашем проекте решалась проблема точного определения местоположения кашалотов, помеченных УКВ-передатчиками», — заявили они. «В отличие от систем с поддержкой GPS, эти метки предоставляют только информацию о силе сигнала, а это значит, что исследователям необходимо собирать данные с нескольких точек, чтобы оценить местоположение кита. Существующие решения основаны на использовании квадрокоптеров, которые ограничены коротким временем полета, низкой энергоэффективностью и неоптимальной конфигурацией антенн. Эти ограничения уменьшают площадь, которую можно обследовать, и затрудняют поддержание достаточного расстояния между антеннами для точной триангуляции сигнала».

По словам МакКроу и Паренте, идея проекта впервые пришла им в голову в 2025 году, когда они совместно работали над квадрокоптером для ежегодного конкурса MakeHarvard по проектированию аппаратного обеспечения. Это дало им первый опыт создания дронов с помощью 3D-принтеров, и они вдохновились на дальнейшее развитие этой технологии в своем дипломном проекте.

Квадрокоптеры, как правило, дешевле и проще в использовании, чем летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой, но, как отмечают МакКроу и Паренте, они предназначены для коротких полетов — около 15-30 минут, — в то время как летательные аппараты с вертикальным взлетом и посадкой могут совершать полеты на большие расстояния, продолжительностью от 1 до 6 часов. После месяца планирования проекта, в течение примерно пяти месяцев, они использовали 3D-печать и другие методы производства, включая резку пенопласта горячей проволокой, чтобы быстро доработать окончательный дизайн. Затем они провели испытания в реальных условиях полета и моделирование с помощью вычислительной гидродинамики (CFD) для окончательной доработки концепции.

В итоге, менее чем за год, двое студентов самостоятельно освоили проектирование и создание работоспособной концепции беспилотника дальнего действия, который в реальных условиях мог бы превзойти типичные методы сбора данных.

Как я неоднократно писал в течение последнего года, сейчас происходит крупный инвестиционный цикл, поддерживающий научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в сфере производства, проводимые в университетах США. Эта история даже не является результатом этого цикла, но она прекрасно иллюстрирует, почему научно-исследовательская и опытно-конструкторская деятельность в сфере производства в США является столь достойным объектом инвестиций.

МакКроу и Паренте еще даже не запустили бизнес на основе своей идеи, и, возможно, не собираются этого делать. Но то, что они сделали для своего дипломного проекта, содержало все элементы необходимых шагов на пути к созданию успешного бизнеса, и существует множество примеров того, как 3D-печать приводит к созданию успешных предприятий, появившихся в университетских акселераторах стартапов .

Аддитивное производство, конечно, не единственный элемент в этих историях успеха, но любой согласится, что более дешевые производственные процессы, которым студенты могут научиться самостоятельно, делают открытие бизнеса по производству оборудования проще, чем когда-либо, по крайней мере, в техническом смысле. Как я уже упоминал ранее на эту тему, я считаю, что наиболее логичное будущее для американского образования заключается в предоставлении студентам как можно большего количества инструментов для развития их предпринимательского потенциала.

Один из немногих позитивных моментов в нынешней ситуации, когда, кажется, одновременно разрушаются все общественные нормы и институты, заключается в том, что открывается пространство для переосмысления таких вещей, как высшее образование. Молодое поколение выдвигает идеи, которые их старшие слишком равнодушны или не готовы принять. Это следует всячески поощрять.

Изображения предоставлены Гарвардской школой инженерных и прикладных наук (SEAS).

Источник