ساخت پهپادهایی برای نجات جان انسان ها

هر روز شاهد گسترش استفاده از ربات های پرنده هستیم. با توجه به مزیت های استفاده از پهپادها از جمله سرعت بالای عملیاتی شدن آن ها، در آینده ای نچندان دور شاهد آن خواهیم بود که برای نجات جان انسان ها به پرواز در می­آیند.

در اوایل دوره ی ظهور پهپادها مهندسان همواره به فکر به کارگیری آن در امر امداد و نجات بوده اند و در همان دوره به موفقیت هایی نیز دست پیدا کردند، قابلیت حمل اجسام به واسطه کوادروتورها این امکان را فراهم ساخت تا در شرایط بحرانی و عدم دسترسی به افراد نیازمند، لوازم ضروری و کمک های اولیه را در دسترس آنها قرار دهیم. برای مثال فرض کنید گروهی آسیب دیده در برف زمین‌گیر شده‌اند و می توانیم قبل از رسیدن نیروهای امدادی آب، مواد غذایی و دارو را در کمترین زمان در اختیار آنها قرار دهیم. مورد اشاره شده را می توان اولین استفاده این فناورری در امداد نجات نام برد.

بعد از گذشت مدتی و با پیشترفت سیستم های کنترلی پهپادها، شاهد محصول کمپانی DPI بودیم. این هواپیمای بدون سرنشین که  DP-14 نام دارد که قابلیت حمل ۲۰۰ کیلوگرم وزن را به مدت دو ساعت دارد و این بازه ی زمانی در حالت بارگذاری کمتر و سوخت بیشتر افزایش پیدا خواهد کرد. سیستم کنترل خودکار این پرنده از الگوریتم های پیچیده ای برای هدایت این پرنده استفاده می کند و این موضوع کار را برای خلبان آن راحت می کند به طوری که یک شخص همزمان می تواند چندین پهپاد را کنترل کند. این پهپاد که بیشتر با رویکردی نظامی ساخته شده است این امکان را دارد تا مصدوم در فضای داخلی پرنده قرار گیرد و در کمترین زمان ممکن به مراکز درمانی منتقل شود.

به هر حال موفقیت یا عدم موفقیت DP-14 این باور را به وجود آورد که می توان از دِرون ها در نقش آمبولانس های هوایی استفاده کرد. در جدیدترین طرح مفهمومی از آمبولانس هوایی شاهد یک کوادکوپتر هستیم که قابلیت هدایت از طریق GPS و خلبان یا ترکیی از هردو را دارد. این پرنده به گونه ای طراحی شده است تا بتواند در کمترین فضاها فرود خود را انجام دهد و در سریعترین زمان ممکن فرایند انتقال مصدوم را انجام دهد. شرکت طراح، این ادعا را دارد که با وجود اینکه ساخت محصولشان هزینه ی میلیون دلاری دارد اما باز چندین برابر از هلیکوپترهای اورژانس ارزان تر تمام می شود.

طرح آمبولانس هوایی فعلا در حد یک طراحی مفهومی بوده است و به برنامه ی ساخت و تجاری سازی آن اشاره نشده است. اما با توجه به پیشترفت عرصه بدون سرنیشن ها و ساخت تاکسی های هوایی مانند Ehang 184پتانسیل ساخت و کاربردی شدن آن وجود دارد و باید دید کمپانی خاطی تا چه حد در اجرای ایده ی خود مصمم است.

استفاده از گلایدر برای تولید برق

استفاده از انرژی باد برای تولید برق پیشینه ی طولانی دارد و همواره مهندسان به فکر راهکارهایی برای بهبود آن بوده اند، ساخت توربین های باد با ارتفاع ۱۲۰متر نمونه ای از این دستاوردهای کارامد بوده است. اما این تلاش ها برای استفاده از انرژی باد ادامه داشته و به طرح جدیدی و خلاقانه ای منتهی شده است.

توربین بادهای رایج که در اکثر نقاط جهان دیده می شود به دو دسته (HAWT) توربین باد محور عمودی و (VAWT) توربین بادهای محور افقی تقسیم می شوند. در کنار این دو مجموعه توربین بادهای ارتفاع بالا قرار دارند از حدود ۱۲ سال پیش طراحی و ساخت مکانیسم هایی برای بهره بردن از انرژی باد در ارتفاع ۵۰۰ تا ۲۰۰۰متر آغاز شد و شاهد ارائه طرح هایی متفاوت و در بعضی موارد کاربردی بوده ایم.

در قسمت عظیمی از سطح کره زمین میانگین سرعت باد ۵کیلومتر بر ساعت بوده است و به همین دلیل توربین بادهای سنتی باید در محلی قرار گیرند که بادها به طور منظم و پیوشته در آن مناطق وجود دارد. که در کشور خودمان نیز شاهد این موضوع هستیم و مزرعه توربین باد در شهر منجیل قرار گرفته است تا از بادهای شدید و منظم موجود در منظقه استفاده شود اما همانطور که در نمودار زیر می بینید با افرایش ارتفاع سرعت باد نیز افزایش پیدا می کند و با توجه به اینکه توان دوم سرعت رابطه مستقیم با انرژی تولیدی دارد اهمیت این موضوع بیشتر می شود.

مهندسان همواره به دنبال استفاده از این سرعت باد که در ارتفاع بالا قرار دارد، بوده اند. توربین باد های سنتی با افزایش ارفاع نیاز به سازه ی محکمتری دارند و این موضوع محدودیت هایی برای افزایش ارتفاع توربین به همراه دارد. طول بلندترین توربین باد ساخته شده نزدیک به ۲۵۰ متر است که توان تولید ۸مگا وات برق را دارد. اولین طرح خلاقانه برای کنترل انرژی باد در ارتفاع بالا و تبدیل آن به انرژی الکتریسیته KiteGen نام داشت که طی آن از حرکات کنترل شده و تناوبی یک کایت موفق به چرخاندن ژنراتور و تولید نیروی برق شدند.

این طرح شروعی برای کاوش بیشتر در زمینه ی توربین بادهای ارتفاع بالا بود و چند سال بعد کمپانی Makani به جای کایت از یک گلایدر استفاده کرد. اساس کار هر دو آن ها یک چیز بوده اما بنا بر نتایج آزمایش های انجام شده گلایدر Makani از راندمان بالاتری برخوردار بوده است. همانطور که در فیلم مشاهده می کنید پرنده در جهت مخالف باد قرار گرفته و به وسیله یک ریسمان از جنس فیبر کربن به مرکز کنترل زمینی خود متصل است. حرکت متناوب، پیوسته و دوار گلایدر که نیروی لازمه ی خود را از باد می گیرد سبب چرخش توربین و تولید انرژی برق می شود. توان تولیدی هر یک از این گلایدرها ۶۰۰کیلو وات می باشد و بدون ایجاد آلودگی صوتی در ارتفاع ۳۱۰-۱۴۰ متری می توانند پرواز کنند.

فراگیر شدن استفاده از پهپاد در خطوط ساحلی

آمریکا و چند کشور اروپایی از جمله کشورهایی هستند که استفاده از پهپاد در سواحل را در برنامه های سال جاری خود قرار داده اند؛ این به کارگیری که جهت نظارت، کنترل و نجات جان انسان ها می باشد به سرعت در حال فراگیر شدن است. ادامه مطلب …

,

ربات پرنده با قابلیت های پروازی بی نظیر

یک استارت اپ سوئیسی که متشکل از یازده دانش آموز است، موفق به ساخت ربات پرنده با ویژگی منحصر به فرد شده است که تمامی محدودیت های حرکت یک مولتی روتور را برطرف می کند. ادامه مطلب …

ساخت سریع ترین پهپادها با اهداف نظامی

پنتاگون به دنبال فراهم آوردن ارتشی از پهپادهای فوق سریع است. این پرنده ها که قابلیت حمل موشک را دارد با سرعت نزدیک به سرعت صوت می تواند در کنار جنگنده ها پرواز کند. ادامه مطلب …