Зачем изучать обледенение дронов
Сверхохлаждённые капли воды замерзают на контакте с крыльями или пропеллерами. На лёд меняется обтекание, падаёт подъёмная сила, ухудшается управляемость. Малые БПЛА уязвимы особенно: даже тонкий слёд критично ухудшает аэродинамику. В отличие от самолётов на 6000 метров, где воздух сухой, дроны часто летают в слоях с высокой влажностью и температурой около нуля.
Стандарты FAA разделяют облачные капли и более крупные капли замерзающей мороси или дождя. Крупные капли опаснее: при ударе они расплющиваются, текут по поверхности и замерзают в зонах, защитить которые конструктивно сложно.
«Проблема батарей на холоде изучена хорошо, а вот налетообразование на дронах — отдельная сложная задача, затрагивающая и беспилотники, и вертолёты, и самолёты», — говорит Эяль Сает, ведущий исследователь ледяной башни ACUASI.
Как устроена башня SWEAT
Установка работает как аэродинамическая труба, только вертикальная и компактнее. Высота — 4,9 метра (16 футов), она стоит в огороженной зоне за зданием Райкхардт. Внутри создаются несколько калиброванных режимов обледенения, имитирующих реальные сценарии. Пока нет горизонтальной дуговой секции для надува ветра, поэтому полноценные тесты крылатых дронов ограничены. Сает планирует расширить комплекс до полноценного аэрокосмического обледенительного стенда.
Интерес к башне уже проявили коммерческие операторы. Грузовая дрон-компания изучает возможность доставки в условиях обледенения — когда дороги непригодны, а наземный транспорт не выезжает.
Тесты антиобледенительных покрытий
Докторант Моракиньо Лабиран исследует способы подавить налетообразение на крылатых и винтоносных дронах. В 2025 году его команда провела в башне серии стационарных и полётных испытаний лабораторных покрытий, замеряя время замерзания и изменение аэродинамических качеств.
«Башня дала нам достаточно данных, чтобы оценить эффективность решений», — отмечает Лабиран. «Высота 4,9 метра позволяет висеть в висении и наблюдать за изменением полётной динамики в реальном времени».
Лабиран, механик по образовании (Федеральный университет технологий Акуре и Университет Ибадан, Нигерия), пришёл к теме через научного руководителя Миракл Ойеволу. «Сначала казалось просто: нагрей поверхность. Но ограниченная энергоёмкость аккумулятора, свойства материалов и физика адгезии льда заставили думать глубже», — признаётся он.
Образовательный компонент
Башня встроена в учебную программу колледжа инженерии и горного дела UAF. Студенты траекторий «аэронавтика» и «беспилотные системы» работают на установке напрямую. По словам Майка Хатфилда, заместителя директора ACUASI по образованию, цель — интегрировать учёбу, науку и операционную деятельность: студенты сразу попадают во все три домена.
Программа аэрокосмической инженерии UAF входит в четвёртый учебный год. Четыре трека: аэронавтика, БПЛА, космические системы и астрономия, робототехника (запущена в 2026 году).
