نقدم انتباهكم إلى ترجمة لمقالين حول طائرة بدون طيار تربوية.
المصدر: أطلس جديد
نموذج ABQ JetQuad قادر على سرعات تصل إلى 402 كم / ساعةعلى الرغم من أن طائرات المروحة لا تزال تحدث ، إلا أنه في بعض الأحيان تكون هناك حاجة إلى السرعة الزائدة والضغط الزائد اللذين يوفرهما المحرك النفاث. طبقت FusionFlight من دالاس ، تكساس هذا النهج على quadrocopters ، وكانت النتيجة AB5 JetQuad.
تدعي الشركة أن الطائرة AB5 هي "أصغر وأقوى طائرة نفاثة مع الإقلاع والهبوط العمودي."
بدلاً من المحركات الأربعة والمراوح الكهربائية المعتادة ، يحتوي النموذج الأولي الحالي على أربعة محركات نفاثة تعمل بمحركات الديزل التي توفر 200 حصان (149 كيلو واط) بكامل طاقتها. بفضل نظام التحكم في ناقلات الدفع الحاصل على براءة اختراع والمعروف باسم H-Configuration ، يمكن توجيه فحوى هذه المحركات إما إلى الحركة الرأسية أثناء الإقلاع والهبوط ، أو إلى الحركة الأفقية أثناء الطيران.
وفقًا للمعلومات المتاحة ، ستصل النسخة التسلسلية للطائرة إلى أقصى سرعة تصل إلى 483 كم / ساعة مع خزان مليء سعة 19 لترًا ، وهو ما يكفي لمدة 30 دقيقة في الجو أو 15 دقيقة من الحركة. في المستقبل ، يمكن أن تؤدي إضافة مكونات مثل المحروقات إلى زيادة كبيرة في سرعة الطائرة بدون طيار.
ستبلغ القدرة الاستيعابية القصوى للطائرة بدون طيار 18 كغم ، بينما يمكن تثبيت الحمل على الطائرة نفسها أو تعليقه على كابل - تقول الشركة إن أحدث المحركات لن تفسد الشحنة ، حيث لن يتم إرسال الدفع مباشرة تحت AB5.
الوزن المعلن للطائرة نفسها هو 23 كجم ، خزان كامل سيضيف 18 كجم أخرى.
يقول ألكسندر تيتس ، الرئيس التنفيذي لشركة FusionFlight ، إن AB5 يمكن أن يدخل السوق بحلول عام 2021 بأسعار تتراوح بين 200،000 دولار إلى 250،000 دولار ، اعتمادًا على النموذج. من المحتمل أن يركز العملاء المحتملون على السرعة والقوة.
يقول تيتس: "يمكن أن توفر المحركات النفاثة طاقة أكبر بكثير من المحركات الكهربائية ، كما تسمح للطائرات بدون طيار بسرعات أعلى بكثير". "يعمل وقود الديزل الذي يتساوى وزنه مع بطاريات الليثيوم على تخزين طاقة أكثر 40 مرة ، وتستغرق عملية التزود بالوقود عدة دقائق ، بينما يستغرق شحن البطاريات عدة ساعات."
يمكنك أن ترى النموذج الأولي تقلع وتجمد في الهواء في الفيديو التالي.
المصدر: FusionFlight
الإقلاع العمودي والهبوط بدون طيار أربعة التوربينات
AB5 JetQuad "الحظ" هو نوع جديد من الطائرات. هذا ليس كوادوكوبتر ولا مروحية ولا طائرة. توفر أربعة محركات نفاثة من microturbine 200 حصان في خنق كامل وتعمل بنظام التحكم في ناقلات الجر الحائز على براءة اختراع. يُطلق على هذا النظام "H-Configuration" - وهو أول نظام في التاريخ تعمل فيه المحركات النفاثة لكل من الطيران الرأسي والأفقي ، فضلاً عن توفير تحكم كامل في موضع الطائرة بدون طيار. والنتيجة هي طائرة ديزل مدمجة قائمة بذاتها يمكن أن تقلع وتهبط من أي سطح تقريبًا ، وفي نفس الوقت تكون قادرة على العمل بسرعات عالية ولها حمولة عالية. تقوم FusionFlight بتطوير JetQuad منذ عام 2016. يمكنك قراءة بعض المقالات المنشورة على مر السنين.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن نظام التحكم في ناقلات الدفع عالية الدقة (SUVT) يتمتع بمزايا استثنائية مقارنةً بالطائرات متعددة النوى الحديثة. يتم تشغيل SUVT بواسطة محركات مؤازرة ذات عزم دوران عالي ، والتي تعمل بشكل أسرع بكثير من المحركات الكهربائية والمراوح على الطائرات الأخرى. نتيجة لذلك ، JetQuad أكثر مرونة وأفضل إدارة. يتيح لك SUVT أيضًا توجيه عادم المحرك نحو مؤخرة الطائرة بدون طيار أثناء الطيران الأفقي ، مما يعني أن JetQuad يمكنه استخدام قوة جميع المحركات الأربعة وتحقيق أقصى سرعات لا يمكن تصوره بالنسبة للطائرات ذات الحجم الكبير مع الإقلاع والهبوط العمودي.
مدمجة وخفيفة الوزن
تم تصميم AB5 JetQuad خصيصًا ليحمله شخص واحد بسهولة. بدون التزود بالوقود والبضائع ، تزن الطائرة بدون طيار حوالي 22 كيلوغرام ولديها درابزين مناسب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحجم الصغير للطائرة بدون طيار يعني أنه يمكن نقلها باستخدام المركبات البرية التقليدية. ستتوفر نسخة الإنتاج من JetQuad بمعدات الهبوط القابلة للسحب المجهزة بأنظمة زنبركات الصدمات لتوسيد إضافي أثناء الهبوط وتوفير مرونة إضافية للإقلاع والهبوط على الأسطح غير المستوية.
حمولة كبيرة
يوفر شكل JetQuad الأملس والمسطح للطائرة بدون طيار ديناميكا هوائية جيدة ، بالإضافة إلى القدرة على استيعاب العديد من الأحمال المختلفة. يمكن تثبيت الأوزان من مختلف الأوزان والأحجام بسهولة في الأمام والخلف والأعلى. يمكن وضع أحمال كبيرة بشكل خاص في قاع الطائرة بتكوين مشابه لنظام Curiosity Sky Crane التابع لناسا.
في تكوين Sky-Crane ، يمكن لـ JetQuad التجميد على ارتفاع 4.5 أمتار فوق نقطة التفريغ وخفض الحمل ببطء إلى الأرض باستخدام أربع ملفات كهربائية. تم تصميم SUVT خصيصًا لإزالة الغازات الساخنة من السيارة أثناء التحليق في الهواء ، مما يسمح بعدم حرق البضائع أثناء الرحلة وأثناء التفريغ. علاوة على ذلك ، يمكن للمحركات النفاثة أيضًا توليد الكهرباء لتشغيل أنظمة رؤية الكمبيوتر المتطورة اللازمة للتشغيل الآمن لمثل هذه الطائرة عالية السرعة.
البساطة والتدرجية
تصميم JetQuad بسيط وأنيق. يتم تجميع الطائرة بدون طيار من عدة وحدات ، ويمكن تفكيك كل وحدة واستبدالها بأقل جهد ممكن. يحتوي التصميم الكامل للطائرة بدون طيار على 8 مكونات متحركة فقط - 4 توربينات و 4 محركات. يوفر هذا العدد الصغير من الأجزاء المتحركة موثوقية ممتازة ويقلل تكاليف الإنتاج ، خاصةً مقارنة بالطائرات المروحية من نفس الفئة. بالمقارنة ، تمتلك المروحيات مئات الأجزاء المتحركة وتتطلب صيانة متكررة ومكلفة.
بساطة تصميم AB5 JetQuad يؤدي أيضا إلى قابلية التوسع. يمكن أن تستوعب النسخة الأكبر من JetQuad ، المزودة بخزانات الوقود الكبيرة ، أي محركات طائرات نفاثة. يمكن لطائرة بدون طيار أن تحمل حمولات ثقيلة خاصة بدلاً من طائرات هليكوبتر من نفس الحجم باهظة الثمن للإيجار. يمكن للنظام الأساسي الموسع نفسه أن يجعل من الممكن إنشاء أول آلة طيران بدون مراوح خارجية. ستبدو مثل هذه السيارة وكأنها سيارة عادية وستكون قادرة على الوقوف في ساحة انتظار عادية للسيارات.
بالإضافة إلى ذلك ، تعد المحركات النفاثة أجهزة بسيطة وموثوقة بطبيعتها ويمكن أيضًا تعزيزها بوظائف إضافية لزيادة كفاءتها بشكل كبير ، ونتيجة لذلك يمكنك الحصول على طائرات أسرع ورفع. على سبيل المثال ، يمكن الجمع بين الحارقين بسهولة مع SUVT الحاصل على براءة اختراع ، ونتيجة لذلك يمكن أن يتحرك JetQuad بشكل أسرع من سرعة الصوت - لا توجد تقنية في مجال الطائرات بدون طيار ذات الإقلاع والهبوط العمودي لديها مثل هذه الإمكانات. أخيرًا ، عامل شكل JetQuad مثالي للاستخدام في الهيكل. سيقوم الجسم المحمل بتحسين الديناميكا الهوائية بشكل كبير ، والأهم من ذلك أنه يوفر مصعدًا طبيعيًا أثناء الطيران بسرعة عالية. يعني المصعد الإضافي أن تشغيل المحركات يمكن تقليله قليلاً ، مما يوفر في نهاية المطاف الوقود ويزيد بشكل كبير من عمر ومدى الطائرة.
الفوائد الرئيسية: المحركات النفاثة والديزل
أداء AB5 JetQuad أعلى من أداء أي طائرات بدون طيار تم إنشاؤها باستخدام تقنيات أخرى ، لسببين: استخدام المحركات النفاثة للدفع والديزل كوقود. المحركات الدقيقة (المحركات النفاثة الصغيرة) لديها أفضل قوة محددة بين جميع المحركات النفاثة المعروفة. هذا يعني أن المحركات النفاثة يمكن أن تنتج طاقة أكبر بكثير من محركات الاحتراق الداخلي ذات الحجم المقارن أو المحركات الكهربائية (والتي تستخدم في بناء معظم الطائرات الحديثة بدون طيار). بالإضافة إلى ذلك ، يتوفر وقود الديزل في أي مكان في العالم ، وهو يستهلك 40 مرة من الطاقة أكثر من بطاريات الليثيوم بوليمر التقليدية ، ويستغرق التزود بالوقود دقائق ، وليس ساعات ، كما هو الحال مع شحن البطارية. عند تجميعه ، يكون الجهاز عبارة عن طائرة بدون طيار مدمجة وموثوقة للغاية ويمكن أن تطير أسرع من أي طائرة بدون طيار أخرى من نفس الحجم ، كما أن لديها قدرة حمل كبيرة.
مستويات الضوضاء
من الواضح أن 4 محركات نفاثة تحدث الكثير من الضجيج ، لذلك في التكوين الحالي لـ JetQuad يكون صاخباً للغاية - حوالي 120 ديسيبل إذا كنت تقف بجانبه. ومع ذلك ، هناك العديد من تقنيات الحد من الضوضاء التي لا يزال يتعين استكشافها ، مثل تعديل المدخول وأنظمة العادم ، وكذلك الحد من الضوضاء النشطة واستخدام مكبرات الصوت المدمجة. بالتأكيد ستكون الإصدارات المستقبلية من JetQuad أكثر هدوءًا بفضل هذه التقنيات ، ولكن في الوقت الحالي ، يمكن للطائرة بدون طيار أن تعمل فقط في ظروف لا تتطلب ضوضاء منخفضة. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة أيضًا إلى أن توصيف الضوضاء يلعب دورًا مهمًا. لذلك ، على سبيل المثال ، تثير أصوات شفرات المروحيات عند الحافات المنخفضة تهيجًا للسمع البشري أكثر من صفير المحركات النفاثة. من المهم أن نلاحظ أن المحركات في JetQuad تعمل بسرعات أعلى من التي تعمل في quadrocopters أو طائرات الهليكوبتر (حوالي 100000 دورة في الدقيقة). بالكاد يكون صوت التردد العالي الناتج مسموعًا حتى على مسافات صغيرة من الطائرة بدون طيار - إنه يتبدد بسرعة كبيرة في الجو. للمقارنة ، فإن أصوات شفرات المروحيات بسرعات منخفضة تنتج صوتًا منخفض التردد يسافر بعيدًا ويسمع لعدة كيلومترات. شاهد الفيديو أدناه (الاختبار رقم 2) لفهم كيف يبدو JetQuad بشكل أفضل.
تطبيق براءات الاختراع "تقنية AirBooster"
جميع الهياكل المأهولة وغير المأهولة التي تستخدم منصتنا الحالية (AB5 - التكوين الأفقي للمحركات في شكل "H") ، وكذلك نظامنا السابق (AB4 - التكوين العمودي للمحركات) محمية بموجب براءة اختراع معلقة ، واسم التكنولوجيا هو "AirBooster Technology". تم تقديم براءة الاختراع في عام 2016 وهي الآن قيد الدراسة من قبل مكتب الولايات المتحدة للبراءات والعلامات التجارية.
المواصفات الفنية
يرجى ملاحظة أن هذه المواصفات تنطبق على النموذج الأولي AB5 الحالي. سوف يكون نموذج الإنتاج الديناميكا الهوائية و SUVT الأمثل ، والتي سوف تؤدي إلى تحسين الأداء.
نموذج: AB5
سعة خزان الوقود: 22.7 لتر
وزن التزود بالوقود الكامل: 18.1 كجم
نوع الوقود: الديزل
وزن الطائرة بدون طيار: 22.7 كجم
وزن الشحن: 18.1 كجم
الوزن الكلي للإقلاع: 59 كجم
الجر الكلي عند الانفصال: 72.6 كجم
نسب الرغبة في الوزن عند الإطلاق: 1.2
أقصى قوة المحرك: 200 حصان
مدة العمل (ارتفاع): 30 دقيقة
مدة العمل (سرعة الإبحار): 15 دقيقة
سرعة الانطلاق: 428 كم / ساعة وما فوق
مجموعة طيران (ذهابا وإيابا): 40 كيلومترا
الأبعاد: 1.2 م × 1.2 م × 0.6 م
الحد الأقصى لاستهلاك الوقود: 1.3 لتر في الدقيقة
الارتفاع (يقدر): 9144 متر وأكثر