ساخت یک پهپاد نظارتی جدید که با انرژی خورشید کار می‌کند!

به گزارش مجله خبری نگار، به تازگی تیمی از متخصصان هوافضا از پهپاد نظارتی جدیدی رونمایی کرده‌اند که با استفاده از انرژی خورشیدی کار می‌کند و می‌تواند برای چندین ماه بدون وقفه پرواز کند، به‌طوری‌که عملاً امکان نظارت دائمی از آسمان را فراهم می‌کند.

استارتاپ آمریکایی Skydweller Aero با همکاری شرکت فرانسوی Thales که در زمینه سیستم‌های دفاعی تخصص دارد، پهپادی را طراحی کرده‌اند که برای رصد‌های دریایی کاربرد دارد و از نوعی فناوری نوین بهره می‌برد.

با پیشرفت فناوری‌های زمینی، تجهیزات هوایی نیز باید همگام با آنها توسعه یابند و هوشمندتر شوند. این پهپاد از فیبر کربن ساخته شده و به گفته سازندگانش، می‌تواند تا ۹۰ روز به‌صورت مداوم پرواز کند که بسیار بیشتر از توان پرواز هواپیما‌های فعلی است. هدف اولیه آن، دستیابی به رکورد سه ماه پرواز مداوم است، اما در شرایط مناسب، توانایی پرواز تقریباً بی‌وقفه را نیز دارد.

انرژی موردنیاز این پهپاد مستقیماً از خورشید تأمین می‌شود، بنابراین نیازی به فرود و سوخت‌گیری ندارد.

جزئیات فنی Skydweller

در ماه مه، هواپیمای بریتانیایی Zephyr رکورد جهانی طولانی‌ترین پرواز پیوسته را شکست و ۶۷ روز را در آسمان سپری کرد که معادل ۱،۶۰۸ ساعت پرواز است.

پهپاد Skydweller دارای بیش از ۱۷ هزار سلول خورشیدی است که روی سطحی به مساحت حدود ۲۷۰ متر مربع از بال‌های آن نصب شده‌اند و نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

طول بال‌های این پهپاد به ۷۲ متر می‌رسد که حتی از بال‌های بوئینگ ۷۴۷ هم بلندتر است. با وجود این طول قابل توجه، وزن آن ۱۶۰ برابر کمتر از یک هواپیمای غول‌پیکر معمولی است.

این پهپاد ظرفیت حمل بار بالایی ندارد و تنها می‌تواند حداکثر ۲.۵ تن بار حمل کند، در حالی که یک بوئینگ ۷۴۷ می‌تواند تا ۴۰۰ تن بار را با خود جابه‌جا کند.

در شرایط ایده‌آل و در صورت نبودن ابر، سلول‌های خورشیدی این پهپاد قادرند تا ۱۰۰ کیلووات برق تولید کنند. از آن‌جایی که پهپاد تنها زمانی قادر به تأمین انرژی است که خورشید در آسمان باشد، برای پرواز در شب به باتری‌هایی با وزن بیش از ۶۳۵ کیلوگرم متکی است.

ارتفاع پرواز Skydweller معمولاً بین ۷،۴۹۸ تا ۱۰،۴۸۳ متر است، اندکی پایین‌تر از سطح پرواز هواپیما‌های تجاری. با این حال، این پهپاد در طول روز می‌تواند تا ارتفاع ۱۳،۵۹۱ متر اوج بگیرد و در شب‌ها برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی، بین ۱،۴۹۳ تا ۲،۹۸۷ متر کاهش ارتفاع می‌دهد.

چالش‌ها و راهکار‌های فنی

باتری‌های موجود در این پهپاد، مانند هر باتری دیگری به مرور زمان دچار فرسایش می‌شوند که می‌تواند مدت‌زمان حداکثری گشت‌زنی آن را محدود کند.

به گزارش وب‌سایت «لایو ساینس»، برخی از پهپاد‌های فوق سبک خورشیدی در گذشته هنگام صعود یا فرود در ارتفاع‌های میانی دچار نقص‌های شدید یا حتی سقوط شده‌اند. اما مهندسان Skydweller با طراحی اختصاصی برای پرواز در همین محدوده ارتفاعی، تلاش کرده‌اند که از بروز چنین مشکلاتی جلوگیری کنند.

این هواپیما مجهز به یک نرم‌افزار ویژه در سیستم کنترل پرواز است که با کاهش فشار‌های ناشی از تلاطم هوا، از بروز مشکل در حین پرواز جلوگیری می‌کند.

برای آن‌که این «چشم هوشمند در آسمان» بتواند تا ۹۰ روز به‌طور مداوم پرواز کند، نیاز به یک سیستم کنترل پرواز با چهار لایه پشتیبان و یک سامانه مدیریت بسیار پیشرفته دارد.

به این معنا که اگر یکی از سامانه‌های موجود از کار بیفتد، یک سیستم پشتیبان به‌طور خودکار جای آن را می‌گیرد تا پرواز ادامه پیدا کند.

همچنین، سامانه مدیریت پرواز (VMS) این پهپاد به الگوریتمی هوشمند مجهز است که همانند یک متخصص فناوری اطلاعات می‌تواند مشکلات داخلی را تشخیص داده و آنها را به‌طور خودکار برطرف کند.

منبع:روزیاتو