Разработка реализована по принципу универсальной платформы для максимальной унификации и применения в большинстве видов полевых работ.
7 марта завершен второй этап создания экспериментального образца машины.
Электроэнергия в качестве движителя позволяет значительно снизить затраты на эксплуатацию. При этом обеспечиваются оптимальные рабочие характеристики машины: тяговое усилие до 12 килоньютонов, грузоподъемность до 3 200 кг. Потенциальным потребителем этой разработки, которая на 90% состоит из отечественных комплектующих, выступает ассоциация «Росспецмаш». Срок разработки – 4 года.
Об итогах второго этапа разработки «Донтеха» рассказали инженеры Донского инжинирингового центра ДГТУ: руководитель проекта Максим Куренсков и расчетчик проекта, ведущий инженер Андрей Охотников.
Итогом второго этапа разработки стала машина – роботизированный трактор с последовательным гибридом, что позволяет эксплуатировать машину как на двигателе внутреннего сгорания, так и на электротяге. Электродвигатель стоит в разрыве между двигателем внутреннего сгорания и трансмиссией трактора. Время работы на электрической тяге при выполнении маневровых работ составляет 1 час 42 минуты. Для полного перехода на электрическую тягу необходим аккумулятор со значительно большей емкостью, но на данный момент нет эффективных аккумуляторов, позволяющих обеспечить время работы 12 часов с необходимыми тяговыми характеристиками. А сейчас гибридная силовая установка повышает топливную экономичность при эксплуатации. Трактора тягового класса 1.4 востребованы как в аграрном секторе, так и в сфере ЖКХ, строительстве и во многих других отраслях. Впоследствии после перехода нашей платформы на полностью электрическую силовую установку будет снижена и общая стоимость эксплуатации машины. Это перспектива уже следующих этапов проекта.
Андрей Охотников рассказал о балансе мощностей и о тепловом балансе трактора.
Мы провели анализ энергонасыщенности и проверили, достаточны ли мощности формирования комплекса дополнительного оборудования, которым необходимо комплектовать, с учетом типа конкретной машины и тягового класса трактора. Также проведен расчет запаса хода машины на батареях, анализ баланса мощностей при маневровых работах, расчет теплового рассеивания, то есть достаточности систем радиаторов для гидравлического контура охлаждения и для охлаждения электрокомпонентов. Кроме того, осуществлен расчет собственных частот и форм колебаний элементов конструкции беспилотной машины, чтобы не допустить нежелательных вибраций.
В качестве системы агрегатирования трактора – подключения дополнительного оборудования, например, плуга, отвала, прицепа, культиватора, ковша – была использована стандартная трехточечная навеска. Речь идет о трехточечной навеске используемого крепления и регулировке навесного оборудования, состоящей из трех точек соединения: двух нижних и одной верхней. Она обеспечивает надежную фиксацию инструментов и возможность их вертикального подъема и опускания, а также наклона. Основу трехточечного навесного устройства составляют две системы: механическая и гидравлическая, которые позволяют в беспилотном режиме поднимать и опускать навесное оборудование, а также изменять его угол наклона.
Максим Куренсков также пояснил, что был проведен расчет топливной экономичности как в маневровых, так и в рабочих режимах, в том числе при распашке почвы.
Допустим, у нас есть карта поля, и мы даем команду трактору, чтобы он данное поле обработал в соответствии с определенным алгоритмом. Это делается на планшете с помощью программного обеспечения, которое находится в стадии разработки. Но уже есть большие подвижки в части создания самого приложения для управления. Приложение уже имеет графический интерфейс. Данная система в будущем будет дополняться системами машинного зрения. Это нужно для безопасности и для обеспечения «взгляда» трактора на поле, чтобы машина и без участия оператора могла определять, по какой почве она едет, корректируя при необходимости свой маршрут. Фактически работа оператора будет заключаться в указании трактору рабочей области с помощью программы и выборе траектории, по которой трактор будет двигаться, чтобы оптимизировать работу. Если он «увидит» какое-то препятствие – валун, дерево, столб, животное или человека, должна произойти остановка или объезд объекта. Решение об этом программа принимает сама.
Инженеры ДГТУ убеждены, что цели второго этапа разработки беспилотной сельхозплатформы достигнуты. Второй этап – это комплекс пусконаладочных работ электромеханической части трактора, поиск и устранение ошибок в программно-аппаратной части.
Эту оценку подтвердил комплекс приемосдаточных испытаний, в ходе которого была протестирована функциональность системы беспилотника, а также разработан ее алгоритм.
Разработка универсальной электрической платформы «Донтех» ведется в партнерстве с российской компанией «Рубрукс», стремящейся к увеличению энерговооруженности транспортных средств за счет применения гибридных трансмиссий, а также с Московским политехническим университетом – ведущей научно-исследовательской организацией в сфере беспилотного транспорта.
Впереди новые этапы создания уникального беспилотного трактора «Донтех».
Данная платформа примерно на 20% снизит для агрохолдингов стоимость владения сельхозмашиной и повысит эффективность сельхозработ за счет автономности и электрификации. Для фермерских хозяйств выгода будет состоять в приемлемой стоимости платформы, небольшой мощности и минимальном тяговом классе, унификации с орудиями и приспособлениями, в том числе для уборки кормовых культур. Минобороны и МЧС могут использовать беспилотную платформу в труднодоступных местах. Ожидается, что к 2030 году будет ежегодно производиться 150 беспилотных платформ «Донтех» с электрическим приводом.
Репортаж о разработке команды ДГТУ смотрите ниже, в новостном выпуске телеканала «Россия 1», на отметке 32:50.
Игорь Голота, управление информационной политики
isdstu@mail.ru
