چهار دانشجوی مهندسی در دانشگاه آلبورگ دانمارک موفق به ساخت نمونه اولیه پهپادی شدهاند که میتواند هم در هوا پرواز کند و هم در آب شناور شود. این دستاورد نوآورانه با بهرهگیری از ملخهای قابل تنظیم، افق تازهای را در رباتیک هوایی و دریایی میگشاید.
جمعه ۳۱ مرداد ۱۴۰۴ ساعت ۰۰:۴۱
پهپاد هیبریدی دانشگاه آلبورگ؛ از آزمایشگاه تا کاربردهای واقعی + ویدئو
فایل مرتبطدانلود فايل
طبق گفته استادان راهنما، تمام اجزای اصلی توسط خود تیم ساخته شده است. استفاده از پرینت سهبعدی برای قطعات سفارشی، ماشینکاری CNC برای استحکام سازه و مواد سبک ضدخوردگی، سطحی حرفهای از فناوریهای نمونهسازی را به نمایش گذاشته است. آزمایشهای تصویری نشان میدهد که پهپاد ابتدا بر سطح آب شناور میشود، سپس به زیر آب میرود و مانند زیردریایی کوچک حرکت میکند و دوباره به پرواز عمودی در هوا بازمیگردد.
هرچند دوام و عمق عملیاتی پهپاد هنوز در حال بررسی است، نمونههای مشابه جهانی معمولاً چند دقیقه پرواز و دهها دقیقه فعالیت زیرآبی دارند. طراحی پهپاد دانشگاه آلبورگ قابلیت نصب محمولههایی نظیر دوربین، سونار و حسگرهای محیطی را نیز داراست که میتواند کاربردهای گستردهای داشته باشد.
کاربردهای بالقوه این فناوری بسیار متنوع است: از بازرسی بدنه کشتیها و زیرساختهای دریایی گرفته تا عملیات امداد و نجات در سیلابها، پایش محیطزیست دریایی و حتی مأموریتهای شناسایی نظامی. هرچند در جهان نمونههایی مانند Nezha SeaDart و TJ-FlyingFish چین وجود دارد، اما استقلال کامل تیم دانمارکی در طراحی و ساخت، پروژه آنها را متمایز کرده است. این پهپاد اکنون در مرحله آزمایش قرار دارد.
در آزمایشگاهی در شهر اِسْبییِر دانمارک، گروهی از چهار دانشجوی مهندسی دانشگاه آلبورگ توانستند پهپادی منحصربهفرد طراحی و تولید کنند که قادر است بدون وقفه بین پرواز در هوا و حرکت در آب جابهجا شود. این پروژه که در ابتدا به عنوان پایاننامه کارشناسی آغاز شد، به نمونهای عملی و ضدآب تبدیل شد و ویژگی برجسته آن استفاده از سامانه ملخهای با زاویه متغیر است.
به گزارش ایتنا و به نقل از تکاسپات، این نوآوری به پهپاد امکان میدهد با تغییر آنی زاویه تیغههای ملخ، هم در محیط کمچگال هوا نیروی کافی برای پرواز ایجاد کند و هم در محیط بسیار متراکم آب به حرکت درآید. چنین ترکیبی چالشهای مهندسی بزرگی دارد؛ چرا که مقاومت در برابر حرکت در آب به مراتب بیشتر است و پایداری پروازی در دو محیط تفاوت چشمگیری دارد.
دانشجویان با بهرهگیری از ترکیب راهکارهای مکانیکی و نرمافزاری، این چالشها را برطرف کردند. آنها علاوه بر بهینهسازی ملخها، الگوریتمهای کنترلی ویژهای توسعه دادند تا پایداری پهپاد هم در هوا و هم در زیر آب حفظ شود. همچنین طراحی بدنه ضدآب با استفاده از مواد سبک و مقاوم در برابر خوردگی و بهکارگیری سیستمهای آببندی دقیق، از نفوذ آب در فشارهای مختلف جلوگیری میکند.
به گزارش ایتنا و به نقل از تکاسپات، این نوآوری به پهپاد امکان میدهد با تغییر آنی زاویه تیغههای ملخ، هم در محیط کمچگال هوا نیروی کافی برای پرواز ایجاد کند و هم در محیط بسیار متراکم آب به حرکت درآید. چنین ترکیبی چالشهای مهندسی بزرگی دارد؛ چرا که مقاومت در برابر حرکت در آب به مراتب بیشتر است و پایداری پروازی در دو محیط تفاوت چشمگیری دارد.
دانشجویان با بهرهگیری از ترکیب راهکارهای مکانیکی و نرمافزاری، این چالشها را برطرف کردند. آنها علاوه بر بهینهسازی ملخها، الگوریتمهای کنترلی ویژهای توسعه دادند تا پایداری پهپاد هم در هوا و هم در زیر آب حفظ شود. همچنین طراحی بدنه ضدآب با استفاده از مواد سبک و مقاوم در برابر خوردگی و بهکارگیری سیستمهای آببندی دقیق، از نفوذ آب در فشارهای مختلف جلوگیری میکند.
طبق گفته استادان راهنما، تمام اجزای اصلی توسط خود تیم ساخته شده است. استفاده از پرینت سهبعدی برای قطعات سفارشی، ماشینکاری CNC برای استحکام سازه و مواد سبک ضدخوردگی، سطحی حرفهای از فناوریهای نمونهسازی را به نمایش گذاشته است. آزمایشهای تصویری نشان میدهد که پهپاد ابتدا بر سطح آب شناور میشود، سپس به زیر آب میرود و مانند زیردریایی کوچک حرکت میکند و دوباره به پرواز عمودی در هوا بازمیگردد.
هرچند دوام و عمق عملیاتی پهپاد هنوز در حال بررسی است، نمونههای مشابه جهانی معمولاً چند دقیقه پرواز و دهها دقیقه فعالیت زیرآبی دارند. طراحی پهپاد دانشگاه آلبورگ قابلیت نصب محمولههایی نظیر دوربین، سونار و حسگرهای محیطی را نیز داراست که میتواند کاربردهای گستردهای داشته باشد.
کاربردهای بالقوه این فناوری بسیار متنوع است: از بازرسی بدنه کشتیها و زیرساختهای دریایی گرفته تا عملیات امداد و نجات در سیلابها، پایش محیطزیست دریایی و حتی مأموریتهای شناسایی نظامی. هرچند در جهان نمونههایی مانند Nezha SeaDart و TJ-FlyingFish چین وجود دارد، اما استقلال کامل تیم دانمارکی در طراحی و ساخت، پروژه آنها را متمایز کرده است. این پهپاد اکنون در مرحله آزمایش قرار دارد.
کد مطلب: 86294
