Multirotor vs. bezzałogowiec VTOL o stałych skrzydłach: całkowity koszt posiadania

Ceny katalogowe kuszą do niewłaściwego porównania: przenośny multirotor za $31,231 wobec elektrycznego VTOL-a o rozpiętości 3 m za $29,493 wygląda na remis, a quad o ładowności 100 kg z „ceną na zapytanie” wygląda jak zupełnie inny wszechświat. To całkowity koszt posiadania jest miejscem, gdzie porównanie naprawdę się rozgrywa, i nagradza platformę, która kończy misję przy najmniejszej liczbie wylotów, załóg i cykli części zamiennych. Ten artykuł przeprowadza rachunek na opublikowanych liczbach dotyczących statków, które produkujemy i dostarczamy.

Zakup to zaliczka

Profesjonalny program UAV wydaje pieniądze w pięciu pozycjach:

Kolumna czasu lotu napędza wszystko. Multirotor AT-ELF ma w specyfikacji 34 minuty przy 1.4 kg (15 minut przy maksymalnej masie startowej 2.4 kg). Elektryczny VTOL AT-G07 ma w specyfikacji 220 minut z ładownością 1 kg, 1.5 godziny przy 7 kg. Dla dnia pomiarowego to różnica między mniej siedmioma cyklami wymiany baterii a jednym lub dwoma wylotami — a każda wymiana to czas załogi, czas na lądowisku i jeszcze jedna bateria w skrzyni.

Przykładowe porównanie: korytarz linii energetycznej 40 km

Weźmy rutynowe zadanie inspekcyjne: korytarz przesyłowy o długości 40 km na wysokości 80 m AGL, jeden zasobnik z zoomem, normalna pogoda.

• Multirotor (klasa AT-ELF): zasięg przelotowy 20 km przy masie własnej oznacza, że korytarz wymaga co najmniej dwóch wylotów z przestawianą stacją naziemną, plus czas wymiany. Przyjmijmy 3 loty, po 2 cykle baterii każdy, cały dzień z dwuosobową załogą.
• VTOL o stałych skrzydłach (klasa AT-G07): czas lotu 220 minut z ładownością 1 kg pokrywa korytarz w jednym wylocie przy prędkości przelotowej 20 m/s. Jeden lot, jeden zestaw baterii, pół dnia.

Różnica w cenie statków ($31,231 vs $29,493 — VTOL jest tu tańszy, co zaskakuje kupujących) to szum wobec zaoszczędzonego dnia pracy załogi na każdą misję. Pomnóżcie to przez 40 dni inspekcyjnych w roku, a o wyborze płatowca decyduje rytm eksploatacji, nie zamówienie zakupu.

Teraz odwróćmy sytuację: ten sam korytarz z zasobnikiem dwusensorowym o masie 6 kg. Znamionowa ładowność AT-ELF to 800 g (maksymalnie 1,000 g) — on w ogóle nie jest w stanie wykonać tej misji. AT-G07 niesie 7 kg. Porównanie nigdy nie toczyło się między dwoma statkami; toczyło się między misją a kartą specyfikacji.

Gdzie multirotory wygrywają bezdyskusyjnie

Trzy uczciwe przypadki utrzymują multirotory we flocie:

1. Praca w zawisie z obserwacją. Bliskie oględziny konstrukcji, inspekcja w ciasnych miejscach, wszystko, co wymaga nieruchomej kamery przez kilka minut. Przelot stałopłata tego nie zrobi; rotory z napędem bezpośrednim AT-ELF (pracujące przy 30–50% prędkości porównywalnych rotorów, dla niskiej sygnatury akustycznej) zostały do tego stworzone.
2. Mobilność wdrożeniowa. Złożony poniżej 100 × 100 × 470 mm, start z ręki, IPX3, −20 do +60 °C — ELF trafia tam, gdzie rozpiętość 3 m się nie zmieści. Reagowanie kryzysowe i prace morskie z małych łodzi to jego domena.
3. Ciężkie podnoszenie już dziś. Gdy ładowność wynosi 100 kg, nic z powyższego nie ma zastosowania i kupujecie quada MT100 — maksymalna masa startowa 200 kg, zasięg sterowania 10 km, konfiguracja pod konkretną budowę. Logistyka nie dba o elegancję; dba o udźwig.

Gdzie wygrywa VTOL o stałych skrzydłach

Wszystko, co ma obszar i czas: mapowanie, pomiary, inspekcja korytarzy, długotrwałe przekaźnictwo, wzorce przeszukiwania. Poziom hybrydowy rozszerza tę przewagę w górę — AT-G45 ma w specyfikacji ładowność 45 kg, czas lotu 5 godzin, pułap praktyczny 5,000 m i zużycie paliwa 2.5 L/h przy prędkości przelotowej 26 m/s. Flota multirotorów przenosząca 45 kg przez pięć godzin nie istnieje w żadnej rozsądnej cenie; VTOL robi to jednym płatowcem i zbiornikiem paliwa.

Pułapką zakupową jest kupno VTOL-a do misji kończących się zawisem albo multirotora do misji kończących się 60-kilometrowym przelotem. Oba błędy ujawniają się jako drugi zakup statku powietrznego dwanaście miesięcy później.

Liczby, które decydują

Przed wysłaniem zapytań ofertowych zapiszcie cztery liczby:

• Promień misji lub długość korytarza (napędza czas lotu, a czas lotu napędza liczbę baterii)
• Masa ładowności wraz z mocowaniem (napędza klasę; sprawdzajcie parę ładowność–czas lotu, nie wartości maksymalne)
• Liczba wylotów dziennie (napędza koszt załogi, największą pozycję w skali roku)
• Środowisko startu (napędza bezpośrednio pytanie multirotor/VTOL — żadne z nich nie potrzebuje pasa startowego, ale przestrzeń i transport się różnią)

Nasz katalog wycenia każdy kompletny statek za SET z pisemnymi ofertami ważnymi 14 dni; kategoria VTOL i kategoria multirotorów zawierają opublikowane specyfikacje model po modelu, a strona rozwiązania do mapowania i pomiarów omawia stronę planowania wylotów. Prześlijcie te cztery liczby, a wycenimy flotę, nie tylko statek — wraz z częściami zamiennymi, zestawami baterii i łączem pokrywającym promień.