До кінця 2024 року Сили оборони отримають близько двох мільйонів FPV-дронів, що зробить їх вплив та роль на полі бою співставною з класичною артилерією. Проте їх постачання може опинитись під загрозою, оскільки Китай почав обмежувати закордонні продажі складових безпілотників, що може підірвати обороноздатність нашої країни.

Провідні українські виробники вже відчули на собі ці обмеження та шукають обхідні шляхи для продовження закупівель. Тим часом, за інформацією Bloomberg, кроки китайського уряду є лише прелюдією до більш широких експортних обмежень на запчастини для дронів, які можуть бути приведені в дію вже у новому році.

З огляду на критичну залежність та колосальні потреби української армії природньо постає питання налагодження їх місцевого виробництва. Це зробило б постачання прогнозованим та дозволило позбутись залежності від сумнівного партнерства з Китаєм. Однак чи може Україна виробляти електроніку та інші складові?

З чого складається FPV-дрон?

Для того щоб розібратись у питанні спершу необхідно зрозуміти з чого взагалі складається звичайний дрон. Основою будь якого FPV-коптера є рама, що слугує платформою для усіх інших елементів системи: двигунів з пропелерами, камери, антен, передавача та приймача сигналів, польотного контролера та регулятора обертів.

Польотний контролер є “мізками” безпілотника, котрий виконує команди оператора та забезпечує утримання коптера у повітрі. За допомогою вбудованого барометра та акселерометра він визначає в якому положенні той знаходиться, як воно змінюється від атмосферних явищ та компенсує їх вплив, стабілізуючи платформу регулюванням обертів кожного окремого електромотора.

Управління дроном стає можливим завдяки скоординованій роботі модулів наступним чином: радіосигнал з пульту оператора потрапляє на антену приймача, який скеровує отриману команду на контролер. Той надсилає його на регулятор обертів який трансформує сигнал у зміну напруги, що подається на мотори.

Відеозображення, зняте камерою, передається через контролер (додає інформацію про висоту польоту і заряд батареї) на передавач сигналів, який через антену транслює зображення оператору.

Всі ці компоненти наразі в більшій мірі постачаються з Китаю, проте український ринок не стоїть на місці та включається у конкуренцію, поступово збільшуючи пропозиції та об’єми поставок.

Локалізація виробництва

Однією із провідних компаній, що займається налагодженням локального виробництва дронів є українська «Vyriy drone». На сьогоднішній день вона серійно виробляє 10-дюймові FPV-коптери, що на 70% складаються з українських компонентів!

Шлях компанії до українізації виробництва розпочався навесні 2023 року із замовлення у місцевого виробника партії карбонових рам – одного із найпростіших компонентів. Контрактне виробництво стало кращим рішенням, адже дозволяло залучити готові потужності та досвідчених спеціалістів замість дороговартісної розбудови власного підприємства.

Рішення перейти на українські запчастини показало свою рентабельність, тому через кілька місяців компанія замовила вже пропелери. Їх виготовлення є нескладним та було реалізоване на одному з чисельних українських підприємств з виробництва пластикових виробів на термопластавтоматах – автоматизованих машинах для лиття пластмас під тиском у спеціальні форми.

“Їх виробництво нескладне, оскільки там дуже проста пресформа з двох компонентів. Існують певні специфічні вимоги, адже форма пропелеру має бути точною, а самі вони – відцентрованими. Зараз в Україні більше десятка, якщо не декілька десятків виробників“, — розповідає засновник компанії Олексій Бабенко.

Виробництво в Україні виявилось дорожчим за покупні китайські аналоги, проте дозволило стабільно отримувати якісні компоненти. Рішення швидко виправдало себе, коли в черговій партії китайських пропелерів, що надійшли наприкінці осені, кількість бракованих деталей сягнула 90%! Це могло повністю зірвати поставку дронів військовим, якби пропелери оперативно не замінили на українські.

Ключовим для компанії етапом, який виділив її з десятків інших постачальників FPV-дронів, став початок виробництва власної електроніки на потужностях українських підприємств. Vyriy drone почали з розробки льотних контролерів та регуляторів, оскільки актуальність їх конструкції не змінюється з розвитком технологій, що характерно для приймачів зв’язку (ERLS). Компанія розробила технічну документацію на виробництво адаптованих до військових потреб контролерів та регуляторів обертів, які з’єднувались в єдину конструкцію із двох плат – так званий “політний стек”.

На кінець осені 2023 року компанія замовила кілька сотень дослідних “стеків” та приймачів, котрі показали свої проблеми та дозволили доопрацювати конструкцію. А вже на початку 2024 року розробники отримали першу серійну партію у 5000 комплектів.

“Виробництво власних приймачів розв’язало нам руки та забезпечило кращий зв’язок. Китайські системи йшли тільки на частоти у 900 МГц. Так, програмно там можна зміщувати частоту, але так як вихідний каскад побудований так, що він найкращим чином пропускає сигнал саме на 900-х частотах, заміна на власний модуль була кращим рішенням“, – розповідають розробники Vyriy drone.

Виробництво приймачів дало компанії ключову військову перевагу: відтепер вона може змінити робочу частоту для нової партії лише упродовж одного дня, що дозволяє швидко адаптуватись до появи нових російських систем радіоелектронної боротьби. Завдяки цьому компанія першою почала серійно постачати дрони зі зв’язком на частоті 500 МГц після того, як базові 700-1000 МГц почали масово придушуватись на фронті.

Перші партії електронних компонентів виявились суттєво дорожчими за китайські аналоги, проте з часом Vyriy drones вдалось зменшити їх вартість за рахунок оптимізації процесів та конструкції електроніки. До прикладу, польотні “стеки” досягли ринкової ціни у $40.

У компанії розповіли, що їм вдалось вийти на конкурентну вартість без погіршення якості, а місцеве виробництво дозволило тримати відсоток браку на надзвичайно низькому рівні 1-3% та швидко вирішувати проблеми. У той же час китайська електроніка страждала тими ж хронічними проблемами: відсутньою прогнозованістю поставок та великою кількість браку.

“Наприклад, коли в китайців був новий рік – багато замовників не отримали свої комплектуючі, а у нас було все добре і нам вистачило. З тих пір ми повністю перейшли на нашу електроніку і до сих пір на ній працюємо“, — розповідає Олексій.

Наразі в Україні існує близько п’яти компаній, що мають компетенції у виробництві електронних компонентів відповідних розмірів та призначення. Вони використовують в якості напівпродуктів китайські мікрочіпи та інші прості елементи, назразок транзисторів. За словами виробників, потреби у відмові від Китаю в цій ніші немає через значне поширення компонентів у побутовій сфері та достатню якість – фактично їх продаж неможливо заборонити.

Гарним прикладом доступності елементної бази для електроніки FPV-дронів є чіпи STM32F405, на базі яких виготовляються польотні контролери. Їх виробництво розгорнуте у Китаї, Японії та Сполучених Штатах. Їх продаж неможливо обмежити через широку сферу застосування від холодильників та пральних машинах до дитячих іграшок.

Приклад виробничної політики Vyriy drones показує, що самостійне виготовлення дронів є реальністю. Проте серед українських виробників існує і протилежний погляд на сьогоднішній ринок комплектуючих.

Однією із таких компаній можна назвати Wild Hornets, котра масово постачає одразу кілька лінійок FPV-дронів для Сил оборони. У виробництві їх 10-дюймових коптерів лише 15% компонентів мають українське походження та припадають на найпростіші механічні частини.

Співзасновник компанії Юрій розповів, що за його оцінками нинішні українські рішення не відповідають необхідним стандартам, зокрема, через низькі характеристики та рівень якості. Ще одним фактором він називає замалі об’єми виробництва, які не дозволяють повноцінно перейти на їх використання.

Але попри цю критику він вважає локалізацію пріоритетним напрямком, визнаючи критичну залежність від китайських товарів. Компанія вже мала проблеми з поставками через обмеження Пекіну на імпорт комплектуючих для дронів.

“У майбутньому ми обов’язково будемо збільшувати наш рівень локалізації. Ми критично залежні від поставок двигунів, відеопередавачів, камер та стеків. У напрямку регуляторів та політних контролерів ми непогано просунулись, не виключаю що у наступному році ми вже будемо серйозно конкурувати з китайськими аналогами“, — розповів Юрій.

В одній зі своїх останніх розробок— великого 15-дюймового дрону Queen Hornets — компанія вже використовує польотні контролери та регулятори обертів місцевого виробництва. За словами розробників, кількість українських комплектуючих в ньому сягнула 65%, зокрема, через відсутність необхідних рішень у Китаю.

Повністю український дрон – вже існує?

Українська промисловість вже зробила перші кроки у напрямку локалізації, однак виробництво дронів залишається повністю залежним від китайських електромоторів, модулів передачі зв’язку та камер. В осяжній перспективі це може змінитись, оскільки Vyriy drone нещодавно зібрали свій перший дослідний зразок FPV-коптера повністю з українських комплектуючих.

Зібраний прототип отримав тепловізійну камеру “Курбас-256” від Odd Systems, відеопередавач від компанії D1 та мотори виробництва Motor-G. За технічними характеристиками він нічим не поступається аналогам із китайських комплектуючих, проте має значні переваги у стійкості зв’язку та якості відеозображення.

Розробники розповіли, що вартість дослідного зразка складає 21 000 гривень, однак за умови виробництва великої серії стане меншою. Для прикладу, оптова ціна серійного 10-дюймового дрону Vyriy -10 не перевищує 17 тисяч гривень.

Важливо також розуміти, що вироблені в Україні дрони конструюються спеціально під вимоги військових, чого не може в повній мірі запропонувати китайський ринок. Мова йде як про швидкість реакції, так і конструктив: бойові коптери мають специфічні вимоги до систем зв’яку та камер, необхідні роз’єми під додаткове обладнання – ініціатори, запобіжники для вибухівки, систему автоматичного захоплення цілі.

Компанії-виробники ключових компонентів наразі лише запускають серійне виробництво, тому поява українських дронів залишається питанням часу.

Розвиток критичних напрямків

“Мілітарний” зв’язався з українськими розробниками моторів та камер щоб оцінити можливість відмови від Китаю в цій ніші вже сьогодні або в середній перспективі.

Дотичні до виробництва електромоторів співрозмовники розповіли, що Китай наразі є головним та, фактично, єдиним постачальником продукції для дронів та безпілотної авіації взагалі. Український виробник, а саме піонер напрямку – компанія Motor-G – лише зараз готується вийти на ринок із лінійкою своїх двигунів.

Команда Motor-G вже завершила підготовку до початку виробництва, провівши успішні випробування дослідних зразків, а також підбір виробничого обладнання і необхідного персоналу. На данному етапі компанія пропонує доволі скромні об’єми поставок до 20 000 моторів на місяць, які з ростом замовлень можуть зрости до 60 тисяч одиниць. Ці цифри варто ділити на чотири щоб зрозуміти кількість потенційних “українізованих” FPV-дронів.

“Ці мотори розроблені та виготовлені в Україні. За локалізацією українська складова це 70%, все інше завезене з-за кордону. Основним китайським елементом лишаються неодимові магніти, світова монополія на виробництво яких належить Китаю. Але це не критично оскільки вони широко поширені у цивільній промисловості“, – розповідає Олексій Гребінь, керівник Motor-G.

Складнішою ситуація залишається з камерами для дронів. В Україні існує два виробника тепловізійних модулів — SeekUAV та Odd Systems — котрі у своїх розробках опираються на лінзи та матриці китайського виробництва. На сьогоднішній день вони є безальтернативними в ніші, де потрібні якісні та одночасно максимально дешеві комплектуючі. Натомість специфіка виробу дозволяє реально обмежити їх експорт у випадку глобальних санкцій.

Обидві компанії мають у своєму асортименті по одному продукту, а саме аналогові тепловізійні камери з роздільною здатністю 256×192 px “SeekUAV-256” та “Курбас-256”. Обидва вироби складються зі згаданого раніше лінзо-матричного блоку, що працює під управлінням плати з мікропроцесором та відповідного програмного забезпечення.

Виробництво ключових технічних елементів в Україні неможливе через складність та потреби в колосальних інвестиціях, тому вони зосередились на забезпеченні якісного кінцевого збирання та розробці програмного власного забезпечення, яке б змогло краще реалізувати потенціал системи і задовольнити потреби військових.

“Інші тепловізійні камери мають неприємну якість — зависати на кілька секунд з певною періодичністю. Зрозуміло — пілотам це не подобається. Це стається через так звану калібраційну шторку, яка спрацьовує автоматично — особливість конструкції усіх подібних тепловізорів. Завдяки тому, що ми розробили камеру “Курбас” повністю самостійно — ми можемо контролювати роботу шторки, спрощуючи життя пілотам“, – розповів Андрій Таганський, генеральний менеджер OddSystems.

Тобто, власне низькорівневе програмне забезпечення дає повний контроль над роботою елементів камери. Іншим прикладом є реалізація можливості для пілота змінити контрастність зображення безпосередньо під час польоту, що напряму впливає на імовірність знаходження цілі.

Детальніше про характеристики та переваги “Курбас-256” читайте у статті «В Україні запустили виробництво тепловізійних камер для FPV-дронів»

Завдяки оптимізації виробництва та технічним рішенням українському виробнику вдалось створити камери конкурентні з китайськими аналогами. При чому мова йде як про певні технічні переваги, так і здешевлення продукції:

• роздрібна вартість “Курбас-256” складає 10 тисяч гривень ($240), а при замовленні від 500 шт. – вже 225 доларів. При збільшенні об’ємів до 5000 шт. ціна впаде до 6,000 грн ($150).
• партія камер “SeekUAV-256” від 5 шт. коштуватиме по 11 тисяч гривень ($260), замовлення від 500 шт. – вже 190 доларів. Партія від 5000 шт. обійдеться у 5,900 грн ($140) за одиницю.

До прикладу, вартість співставної за якістю китайської камери CADDX-256 коливається в межах $170-250 доларів в Україні.

За нинішніх умов SeekUAV та Odd Systems не є конкурентами, оскільки навіть при повному завантаженню спільними зусиллями вони можуть постачати до 10 тисяч камер на місяць. У той же час, за оцінками виробників дронів, щомісячна кількість імпорту лише в ніші тепловізійних камер коливається в межах 20-60 тисяч одиниць.

Проте в обох випадках залишається ключова залежність від китайських постачальників. Цю ситуацію намагаються змінити в SeekUAV шляхом переходу на американську елементну базу та матриці з роздільною здатністю у 320х240 px. Вартість нової камери зросте на 50%, а її поява очікується не раніше наступного року, проте це дозволить диверсифікувати поставки і вивести якість зображення на значно вищий рівень.

Роль держави у галузі

Українські оборонні компанії досягли визначних успіхів у сфері безпілотних систем, а значимість поставленого в цьому році мільйону FPV-дронів можна порівняти із артилерійськими боєприпасами. Проте у такій критичній ніші сьогодні Китай має більше преференцій ніж національний виробник!

В червні минулого року Верховна Рада підтримала законопроекти, які на час воєнного стану скасовують сплату ПДВ та ввізного мита на комплектуючі, зокрема, китайського виробництва. Це правильне та значиме рішення для підтримки оборонної промисловості, проте зараз воно працює проти місцевих виробників, вартість продукції яких в рівних умовах одразу стає вищою на 20-30% за рахунок сплачених податків.

Для розуміння, Vyriy drone лише за шість місяців цього року у період з березня по серпень втратила на закупівлі комплектуючих близько 100 мільйонів гривень на оподаткуванні. У той же час китайські виробники повертають собі сплачені податки після експорту продукції закордон, а їх імпортери від в’їздного мита на українському кордоні просто звільнені.

Фактично в країні сворилась ситуація, коли виробників заохочують купляти готову китайську продукцію, що коштує менше та не вимагає вкладань у виробництво. А Україна, як держава, втрачає на мільйонах дронів валюту та перешкоджає власним оборонним компаніям “вирости” із примітивного викруткового збирання на рівень складних технологічних рішень.

Співзасновник Vyriy drone зазначає, що у виробників де-юре існує можливість повернути сплачені податки, однак в реальності для приватної компанії це майже неможливо:

“За нинішніх умов це неможливо: для того щоб виробити дрон спочатку купляється сировина – сплативши ПДВ, виробляються комплектуючі – сплативши ПДВ, а потім продаються нам для кінцевої збірки – сплативши ПДВ. Щоб повернути сплачені податки,  на всі ці операції має прийти податкова перевірка та довести що все зроблено правильно. І ось тоді через півроку, якщо в бюджеті будуть кошти, а скоріш за все їх не буде, тобі повернуть цей ПДВ. Наскільки це реально для приватної компанії? Майже нереально, тому що навіть державним не завжди повертають“, – розповідає Олексій.

Проте навіть з оподаткуванням деяким українським виробникам вдається робити комплектуючі дешевшими за китайські. Значну роль у цьому відіграє оптимізація виробництва і логістики, а також вихідний контроль якості та зворотній зв’язок із виробником, які дозволяють уникати великих об’ємів браку у 10-15%, як це буває з китайськими комплектуючими.

З огляду на озвучені Урядом наміри збільшити виробництво дронів вдвічі у 2025 році, насамперед саме він має бути зацікавлений у зменшенні податкового навантаження та підтримці місцевого виробництва дронів аби реалізувати свої масштабні плани. Зрештою, локалізація може стати єдиною альтернативою у випадку, якщо Китай відкрито підтримає російську війну проти України.