پژوهشگران دانشگاه شربروک موفق به فرود ایمن پهپاد DART روی خودروی در حال حرکت با سرعت ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت شدند.
به گزارش تکناک، سالها است که پهپادها در مأموریتهای شناسایی، امدادی و لجستیکی نقش مهمی ایفا میکنند، اما یکی از محدودیتهای اصلی آنها نیاز به محل ثابت برای فرود است. اکنون پژوهشگران کانادایی با توسعه سامانهای نوین، موفق شدهاند راهی برای فرود پهپاد روی خودروی در حال حرکت بیابند.
این دستاورد توسط تیمی از آزمایشگاه پژوهشی Createk در قالب پروژهای با نام DART (Direct Approach Rapid Touchdown) معرفی شده است. هدف اصلی این پروژه، افزایش دامنه عملیاتی پهپادها در شرایطی است که وسایل نقلیه حامل یا مقصد، در حال حرکت هستند. چنین قابلیتی میتواند تحول بزرگی در حوزههای نظامی، امداد جادهای و حتی لجستیک شهری ایجاد کند.
پهپاد میتواند در کاربردهای نظامی، عملیات شناسایی را در فاصلهای امن انجام دهد و سپس بدون توقف کاروان به خودروی حامل نیروها بازگردد. در حوزه غیرنظامی نیز میتوان از این فناوری برای رساندن تجهیزات و دارو به تیمهای امدادی سیار یا صرفهجویی در مصرف باتری با سوار شدن پهپاد بر کامیونها و اتوبوسهای در حال حرکت استفاده کرد.
اما فرود روی وسیلهای که با سرعت بالا حرکت میکند، چالش پیچیدهای است. زاویه شدید بدنه پهپاد در برابر جریان هوا میتواند باعث برخورد ملخها با سقف خودرو شود و برخورد پایههای فرود با سطح سخت در این سرعت نیز احتمال شکستن آنها را افزایش میدهد. علاوه بر این، اگر انرژی ضربه بهدرستی جذب نشود، پهپاد ممکن است از سقف بپرد و سقوط کند.
پژوهشگران دانشگاه شربروک برای حل این مشکلات، پهپادی چهارپره با وزن ۲.۴ کیلوگرم طراحی کردهاند، که به کمکفنرهای اصطکاکی ویژه در پایههای فرود مجهز است. این کمکفنرها انرژی برخورد را جذب میکنند و از پرش مجدد پهپاد جلوگیری مینمایند.
فرایند فرود DART با ردیابی دقیق خودرو از بالا آغاز میشود. سپس پهپاد به صورت عمودی و با سرعت زیاد شیرجه میزند تا با شتاب خودرو هماهنگ شود. به گفته پژوهشگران، این شیرجه سریع علاوه بر حفظ هماهنگی، باعث میشود که پهپاد در برابر تندبادها و آشفتگیهای جریان هوا پایدارتر بماند.
در مرحله نهایی، پهپاد با انجام مانور «تراز زاویه»، بدنه خود را از وضعیت خمیده به حالت افقی درمیآورد تا از برخورد ملخها با سطح خودرو جلوگیری شود. همزمان، سیستم «رانش معکوس» فعال میشود تا با فشردن پایهها بر سقف خودرو، از سر خوردن یا جهش پهپاد جلوگیری کند.
نتیجه این طراحی در آزمایشهای میدانی چشمگیر بوده است. پهپاد DART توانست در ۳۸ تلاش پیاپی، با موفقیت روی سکوی افقی نصبشده در پشت یک وانت در حال حرکت با سرعت ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت فرود آید.
آیزاک تانی، دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک و سرپرست پروژه گفت:
«روش ما که ترکیبی از شیرجه سریع، جذب ضربه اصطکاکی سبکوزن و رانش معکوس در لحظه تماس است، محدوده فرود ایمن پهپادها را به طور چشمگیری گسترش میدهد. این فناوری میتواند زمینهساز نسل تازهای از پهپادهای خودمختار برای عملیات در شرایط پویا و نامطمئن باشد.»
با فرود موفق پهپاد روی خودروی در حال حرکت، تیم شربروک گامی بزرگ در جهت تلفیق پهپادها با وسایل نقلیه زمینی برداشته و درهای تازهای برای کاربردهای هوایی آینده گشوده است.
