Благодаря стремительному развитию беспилотных технологий, независимо от того, являетесь ли вы энтузиастом аэрофотосъемки или профессионалом в области сельскохозяйственного опрыскивания, инспекции линий электропередач или высотной очистки, вы неизбежно столкнетесь с распространенной погодной проблемой: дождем.

Когда вы находитесь в разгаре критически важной миссии или снимаете важные кадры, и вдруг начинается моросящий дождь, следует ли продолжать полет под дождем или немедленно вернуться на базу? Можно ли управлять дроном под дождем?

В этой статье подробно рассматривается потенциальная опасность, которую дождь представляет для дронов, как расшифровать показатели защиты от проникновения влаги (IP) для дронов, а также основные правила спасения дрона, случайно попавшего под дождь.

Могут ли дроны летать под дождем?

Вкратце: подавляющее большинство потребительских и стандартных дронов не могут летать под дождем. Однако при определенных условиях и при использовании дронов корпоративного класса, оснащенных сертифицированными средствами защиты, ответ — да.

Если вы используете обычный потребительский беспилотник, он предназначен исключительно для ясной и сухой погоды. Его шасси обычно имеет множество вентиляционных отверстий для охлаждения. Если дождь проникнет через эти отверстия, устройство может легко выйти из строя.

Устойчивость к дождю у разных типов дронов сильно различается, как показано в таблице ниже:

Тип дрона	Подходит для полетов в дождь?	Особенности конструкции защиты
Потребительские дроны	Не рекомендуется	Отсутствует степень защиты IP; имеется множество открытых вентиляционных отверстий для охлаждения.
Профессиональная фотосъемка / FPV-дроны	Не рекомендуется	Приоритет отдается облегченной конструкции и охлаждению; многие схемы остаются открытыми.
Дроны для сельскохозяйственного опрыскивания	Частично поддерживает небольшой дождь	Обладает базовой устойчивостью к химическим брызгам и пыли.
Промышленные инспекционные дроны	Зависит от рейтинга IP	Высококлассные модели имеют класс защиты IP54/IP55, что позволяет использовать их в условиях небольшого дождя.
Дроны для промышленной уборки	В основном подходит для влажных условий.	Разработан специально для работы в воде; отличается высокой водонепроницаемостью и антикоррозионной стойкостью.

Почему большинство дронов Смерть при контакте с водой?

Чтобы понять, почему не следует опрометчиво взлетать под дождем, нам нужно изучить внутреннюю структуру и физические характеристики дронов, а также то, как вода наносит смертельный ущерб:

Внутренние короткие замыкания

В дронах размещены контроллеры полета, электронные регуляторы скорости (ESC), модули GPS и батареи питания. Для предотвращения перегрева корпус имеет множество зазоров. Как только внутрь попадает дождевая вода, она мгновенно замыкает изолированные электронные компоненты, вызывая короткие замыкания. Это может привести к различным последствиям, от незначительных сбоев системы до выхода из строя материнских плат или даже возгорания батарей.

Повреждение двигателя и застревание мусора

Хотя сами бесщеточные двигатели обладают определенной устойчивостью к чистой воде, дождевая вода далеко не чистая, она часто содержит кислые вещества и микроскопические примеси. Остатки дождевой воды вызывают коррозию подшипников двигателя и увеличивают сопротивление. Как только примеси высыхают, они могут заклинить двигатель, что приводит к внезапной потере мощности дрона в воздухе.

Сбои в работе датчиков и камер

Подвес камеры: Изображения, снятые дроном, становятся размытыми и искаженными из-за капель дождя, попадающих на объектив камеры.

Обход препятствий и LiDAR: Обход препятствий дронами во многом зависит от датчиков зрения и LiDAR. Падающие капли дождя затрудняют четкое изображение для датчиков, поскольку они могут создавать пленку на линзе.

Аэродинамические изменения и отвод ветра

Дождь обычно сопровождается порывами ветра и турбулентными воздушными потоками. Крупные капли дождя, ударяющиеся о пропеллеры, изменяют их аэродинамические свойства и увеличивают вес летательного аппарата. Для поддержания устойчивости при ветре и дожде дрон потребляет значительно больше энергии, чем обычно, что резко сокращает срок службы батареи.

Расшифровка рейтингов водонепроницаемости дронов по стандарту IP.

Если ваша работа требует эксплуатации в условиях повышенной влажности или дождя (например, всепогодные сельскохозяйственные работы или круглосуточные промышленные инспекции), перед покупкой или запуском дрона необходимо проверить его класс защиты IP (степень защиты от проникновения влаги и пыли) .

Степень защиты IP состоит из двух цифр (например, IP55). Первая цифра обозначает защиту от пыли, а вторая — от воды. Ниже приведено руководство по распространенным показателям водонепроницаемости в индустрии дронов:

Водонепроницаемый рейтинг	Описание уровня защиты	Применимые погодные сценарии
Нет рейтинга IP	Полностью не водонепроницаемый (как большинство потребительских дронов).	Необходимо сохранять полную сухость; воздействие воды не допускается.
IPX4	Защита от брызг: Брызги воды на корпус в любом направлении не должны иметь никакого вредного воздействия.	Местами густой туман, очень мелкий моросящий дождь.
IPX5	Водонепроницаемость: Выдерживает струю воды из сопла с любого направления.	Непрерывные слабые или умеренные дожди.
IPX6	Мощный, устойчивый к реактивным потокам воздуха: Выдерживает сильное волнение на море или воздействие мощных струй воды.	Проливные дожди или операции в условиях суровой погоды (редко встречаются на дронах).

Примечание: Если в технических характеристиках дрона явно не указан класс защиты IP, предполагайте, что он полностью не водонепроницаем . Не поддавайтесь на расплывчатые маркетинговые уловки вроде «водостойкий корпус».

Сколько осадков — это уже слишком много?

Разный уровень осадков представляет собой совершенно разные угрозы. Предприятиям и пилотам необходимо тщательно оценивать погодные условия и избегать полетов вслепую:

Легкая морось

Если у вашего дрона нет класса защиты IP, не рискуйте, даже мельчайшие капли воды могут скапливаться и проникать в вентиляционные отверстия системы охлаждения. Однако для промышленных дронов с сертифицированной водонепроницаемостью работа, как правило, может продолжаться безопасно и эффективно.

Умеренный дождь

Подавляющее большинство потребительских и несертифицированных дронов должны немедленно прекратить полёт и вернуться на базу. Непрерывный сильный дождь быстро создаст щели в корпусе и выведет из строя основные электронные схемы в очень короткие сроки.

Сильный дождь

Независимо от типа дрона, следует проявлять крайнюю осторожность; стандартный протокол предписывает полную остановку всех полетов. Даже если летательный аппарат обладает высокой степенью водонепроницаемости, сильный дождь значительно ухудшает видимость камеры, а сильный ветер многократно увеличивает риск потери управления и крушения.

Грозы

Это абсолютно бесполетная зона. Помимо сильных ливней, молнии создают мощные электромагнитные помехи для электроники. В сочетании с сильным ветром и резким сдвигом ветра на малых высотах это представляет смертельную опасность, которая может легко привести к катастрофическому разрушению оборудования и травмам.

Что делать, если ваш дрон случайно намок?

Если ваш стандартный дрон попал под внезапный ливень во время полета или случайно упал в неглубокую воду во время полета на малой высоте, не паникуйте. Немедленно выполните этот «золотой» метод спасения из 4 шагов, чтобы максимально увеличить шансы на спасение вашего оборудования:

Шаг 1: Немедленно совершите посадку.

Немедленно прервите текущую съемку или оперативное задание. Снизьте дрон на сушу на максимально безопасной скорости. Не пытайтесь увеличить время полета; это может привести к короткому замыканию в воздухе, мгновенному отключению питания и аварии.

Шаг 2: Никогда не включайте его., Извлеките батарею мгновенно!

Первое, что нужно сделать после приземления, — это выключить питание и извлечь батарею! Пока по цепям не проходит электрический ток, кратковременное воздействие чистой воды не должно повредить материнскую плату. Никогда не пытайтесь включить устройство, чтобы проверить, работает ли оно; именно это приведет к выходу цепей из строя.

Шаг 3: Полностью высушите внешнюю поверхность.

Для просушки внешней поверхности, включая батарейный отсек и область вокруг двигателей, следует использовать очень впитывающую хлопчатобумажную ткань или бумажные полотенца. Избегайте использования строительного фена или высокотемпературного фена, так как это расплавит внутренние пластиковые детали или резиновые прокладки, а также занесет влагу в места, где ее быть не должно.

Шаг 4: Оставьте с осушителем на 48 часов.

Поместите дрон и его батарею в отдельные герметичные пакеты с большим количеством промышленного осушителя (например, пакетики с силикагелем – рис не используйте, так как он образует много пыли). Герметичные пакеты следует оставить на 24-48 часов в хорошо проветриваемом и сухом месте, чтобы вся внутренняя влага вышла из дрона.

Как выбрать дрон для работы в дождливую/влажную погоду

Если ваша деятельность регулярно связана с влажной средой, дождливой погодой или гидрораспылением, при закупке оборудования следует обратить внимание на следующие основные характеристики:

Степень защиты IP: 

Это наиболее важный критерий. Рассмотрите дроны с классом защиты IP 54, 55 или даже 65 и выше. Чем выше число, тем лучше устройство будет выдерживать длительное воздействие дождевой воды.

Водонепроницаемые/полностью герметичные двигатели

Двигатели — это как сердце дрона. Всегда стоит выбирать промышленные, полностью герметичные и водонепроницаемые бесщеточные двигатели. Такие двигатели способны предотвратить попадание воды, пестицидов или кислотных дождей во внутренние подшипники.

Герметичные батарейные отсеки и влагозащищенные интерфейсы

Разъем для батареи представляет собой высоковольтный проводящий сегмент. Дроны, предназначенные для работы в дождливую погоду, нуждаются в изолированном и водонепроницаемом разъеме для батареи, оснащенном уникальными водонепроницаемыми силиконовыми уплотнениями и влагостойкими разъемами для безопасной и эффективной передачи энергии под дождем.

Антикоррозионные конструкционные материалы

Дождь и чистящие средства, используемые на открытом воздухе, могут вызвать коррозию рамы. Дроны должны быть изготовлены из коррозионностойкого углеродного волокна, авиационного алюминиевого сплава и легкого композитного материала.

Устойчивость к сильным ветрам

Сильный ветер обычно сопровождается проливными дождями. Крайне важно учитывать максимальную ветроустойчивость дрона (например, способность работать при ветровых условиях 6 и 7 уровней). Чем мощнее двигательная установка и алгоритм управления полетом, тем лучше устойчивость дрона в таких дождливых условиях.

Повышенная несущая способность

В качестве примера рассмотрим промышленные дроны для уборки: в ходе своей работы они должны загружать и перемещать водопроводные трубы высокого давления, специальные форсунки, емкости с чистящими растворами и устройства для создания давления. Эффективная погрузка и балансировка имеют основополагающее значение для эффективной и длительной работы в дождливую погоду.

Заключение

В отсутствие дрона, сертифицированного для работы во влажную погоду по стандарту IP55 или IPX6, эксплуатация обычного дрона под дождем будет представлять опасность для вашего оборудования.

Перед использованием дронов обязательно ознакомьтесь с прогнозом погоды; также не забывайте, что наличие дождевика под рукой является ключевым фактором обеспечения безопасности во время работы.