ساخت پهپاد با مداوت پروازی 8 برابری، توسط دانشمند سابق ناسا
مولتی روتور هیبریدی بنزینی- برقی شرکت هواپیمایی Advance برای عملیات پهپادی با پایایی طولانی تا هشت برابر بیشتر از روتورهای معمولی در ارتفاع می ماند.
یک شرکت نوپای تولید پهپاد به سرپرستی مهندس هوانوردی سابق ناسا، اخیراً از راه اندازی اولین محصول تجاری خود، مولتی روتوری که موتور هیبریدی بنزین و الکتریکی آن اجازه می دهد تا هشت برابر بیشتر از پهپادهای معمولی در ارتفاع بماند، خبر داد.
شرکت هواپیمایی Advance (AAC) ، مستقر در همپتون، ویرجینیا، از سیستم پهپادی Hybrid Advanced Multirotor (HAMR) خود رونمایی کرد. به گفته بنیان گذار و مدیر عامل شرکت، بیل فردریک، ویژگی های کلیدی این پهپاد، سیستم پیش رانش هیبریدی گازی-برقی با کارایی بالا و طراحی بدنه آیرودینامیکی آن است که عملیات پهپادی با پایایی طولانی را امکان پذیر می کند و با دو برابرکردن بهره وری پهپاد، مزایای رقابتی قابل توجهی را به مشتریان AAC می دهد.
سیستم پیش رانش هیبریدی HAMR از موتور تک پیستونی 35 سی سی تزریق سوخت و کنترل کامپیوتری استفاده می کند. این پیکربندی یک ژنراتور 2000 واتی یکپارچه را هدایت می کند که شش موتور الکتریکی DC مستقل و بدون جاروبک و یک باتری پشتیبان را تغذیه می کند. معماری این هواپیما به آن اجازه می دهد تا حداکثر 3.5 ساعت در هوا بماند، شش تا هشت برابر بیشتر از یک هواپیمای معمولی مولتی روتوری باتری خور.
به گفته فردریک، برخلاف پهپادهای معمولی چند روتوری باتری خور، که به طور متوسط فقط 3.4 ساعت زمان پرواز مفید را در یک روز معمولی هشت ساعته ارائه می دهند، خلبانان HAMR قادرند روزانه حداکثر شش ساعت پرواز مفید داشته باشند.
فردریک گفت، اگرچه پهپادهای این شرکت که در ایالات متحده تولید می شوند چهار تا شش برابر هزینه یک پهپاد چینی دارند، اما افزایش بهره وری به HAMR اجازه می دهد تا ظرف چند ماه هزینه خود را پرداخت کند.
عشق مادام العمر به هوانوردی
راه اندازی یک سیستم پهپادی تجاری نشان دهنده اوج رویای دیرینه فردریک است که خود خلبان خصوصی بوده و دارای مجوز کار با گلایدر و هواپیماهای سرنشین دار تک و چندموتوره است.
او می گوید: «پرواز با گلایدر را در 13 سالگی شروع کردم. خودم هواپیما دارم، یک پایپر لنس».
فردریک در رشته مهندسی هوانوردی از دانشگاه پردو با رتبه چهارم در کلاس فارغ التحصیل شد. او در سپاه تفنگداران دریایی به عنوان افسر توپخانه خدمت کرده است. وی، پس از خروج از تفنگداران دریایی، به عنوان مهندس هوانوردی در مرکز تحقیقات لانگلی ناسا در ویرجینیا کار کرد. به گفته خودش «تنها فردی است که می تواند بگوید هم یک تفنگدار دریایی هستند و هم یک دانشمند موشکی معتبر ناسا».
در زمان حضور در ناسا، فردریک پروژه توسعه Greased Lightning را هدایت کرد، یک هواپیمای 10 موتوره که از راه دور خلبانی می شد و این قابلیت را داشت که مانند هلیکوپتر از زمین بلند شده و مانند هواپیما پرواز می کرد. وی گفت: «پس از ساخت و آزمایش موفقیت آمیز پرواز هواپیما، ما پروژه را کنار گذاشته و تیم را برای کار در مشاغل بعدی منحل کردیم».
در آن زمان بود که با خودم گفتم آیا هنوز می خواهم یک کارمند دولتی باشم یا می خواهم این فناوری را که به تازگی امکان پذیر بودنش را ثابت کرده بودیم را تجاری کنم؟» او گفت. با هدف توسعه یک سیستم پهپاد تجاری، از خدمات دولتی خارج شده و در سال 2017، AAC را تأسیس کردم.
اکنون، پس از چهار سال تلاش، آزمایش و تأیید ، این شرکت در چهارم ماه اوت با HAMR وارد بازار سیستم های بدون سرنشین شد. AAC همچنین از اتمام دور دوم تامین مالی توسط سرمایه گذاران خود خبر داد. آخرین دور بودجه که 850،000 دلار ، توسط Shenandoah Valley Angel Investors با سرمایه گذاری از CIT Gap Funds تامین شد، مجموع بودجه شرکت را به بیش از 2 میلیون دلار می رساند.
به گفته فردریک، از آنجا که یک وسیله نقلیه چندروتورس است که می تواند با سرعت کم پرواز کند، HAMR برای نقشه برداری و سایر برنامه¬هایی که به LiDAR نیاز دارند مناسب است. سایر برنامه های تجاری بالقوه برای HAMR عبارتند از: بازرسی و امنیت زیرساخت ها و تحقیقات جوی و دریایی. در زمینه ایمنی و امنیت عمومی موارد استفاده احتمالی عبارتند از: مراقبت طولانی مدت، جاسوسی، نظارت و شناسایی (ISR) و ماموریت های جستجو و نجات.
فردریک گفت طراحی ماژولار هواپیما به شرکت اجازه می دهد تا هواپیماهای بدون سرنشین را متناسب با نیاز مشتری سفارشی کند. به عنوان مثال ، HAMR دارای دو محفظه بار قابل تعویض است، یکی در قسمت دماغه و دیگری در شکم هواپیما، که امکان انعطاف پذیری زیادی در طراحی پیکربندی هواپیمای بدون سرنشین را فراهم می کند.
به عنوان مثال، یکی از مشتریان اولیه AAC، که یک شرکت نفت و گاز بود، می خواست این پهپاد را برای تشخیص نشت متان فراری از عملیات خود، تطبیق دهد.
این هواپیما طوری طراحی شده است که دارای یک سنسور تصویر نوری گاز، یک آشکارساز متان مبتنی بر لیزر و یک شناساگر برای پرواز مستقیم در توده متان است.
یکی دیگر از ویژگی های HAMR، که طراحان آن از دنیای هوانوردی سرنشین دار قرض گرفته اند، استفاده از واحدهای قابل تعویض خط مدولار (LRU) است که می¬توان آن ها را به راحتی خاموش کرد و هزینه های مدت از کارافتادگی هواپیما را از بین برد.
« در هواپیمای مسافربری در صورت خراب شدن چیزی، مکانیک می تواند یک LRU اضافی را با حداقل زمان از کارافتادگی هواپیما، تعویض کند. شما می توانید هواپیما را به کار برگردانید و می توانید LRU خراب را در زمان دیگری تعمیر کنید».«ما هواپیماهای خود را به همان شیوه معماری کرده ایم».
اگرچه AAC در حال حاضر تنها به عنوان تولیدکننده هواپیماهای بدون سرنشین کار می کند، اما این شرکت امیدوار است بتواند خدمات دیگری را نیز مانند خدمات نرم افزاری مرتبط با پهپادها ارائه دهد، که این امر گزینه های مشتریان را برای استفاده از خدمات باربری و حسگرهای هواپیماهای آن ها افزایش می دهد.
«ما ابتدا با یک مدل تجاری بسیار ساده شروع می کنیم. با این حال، ما به دنبال گسترش مدل تجاری خود، با ارائه یک پلت فرم دیجیتالی، علاوه بر فروش فیزیکی هواپیما هستیم. به زودی هواپیمایی با پلت فرم دیجیتالی علاوه بر پلت فرم فیزیکی تولید خواهیم کرد».
