آشنایی با ۷ پهپاد نوآورانه که می‌توانند ساعت‌ها در هوا بمانند

مجله دیجی کالا - یوسف اسفندیاری: پهپادها بسیار پرطرفدار هستند. یکی از مواردی که طرفداران این گجت‌ها چندان از آن دل خوشی ندارند، حداکثر زمان پرواز این وسایل است. در حال حاضر، میانگین زمان پهپاد های مصرفی چیزی حدود ۱۰ تا ۲۰ دقیقه است.

اما باید خاطرنشان کنیم که در زمینه‌ی پهپادها شاهد تنوع گسترده‌ای هستیم، تنوعی که باعث شده برخی از آن‌ها بتوانند بر این محدودیت‌ها غلبه کنند و ساعت‌ها در هوا باقی بمانند. در ادامه به مواردی که موفق به غلبه بر این محدودیت شده‌اند یا در آینده خواهند شد، می‌پردازیم. البته باید خاطرنشان کنیم که در این مطلب به پهپادهای نظامی که در حال فعالیت هستند، اشاره نمی‌کنیم.

پهپاد مبتنی بر باتری

ساده‌ترین راه برای افزایش زمان پهپاد‌ مبتنی بر باتری چیست؟ از باتری بزرگ‌تری استفاده کنیم. این دقیقاً همان کاری است که کارکنان شاغل در شرکت Impossible Aerospace با پهپاد‌ US-۱ عملی کرده‌اند. باتری این پهپاد آن‌قدر بزرگ است که به گفته سازنده آن، بیش از هر چیزی یک «باتری پرنده» محسوب می‌شود و به لطف این مشخصه، می‌تواند تا ۲ ساعت در هوا بماند.

بهره‌گیری از باتری بزرگ‌تر به معنای وزن بیشتر است و این پهپاد‌ با داشتن وزن حدوداً ۷ کیلوگرمی، بسیار سنگین‌تر از تعداد زیادی از رقبای خود به‌حساب می‌آید. درنهایت باید به قیمت ۷۵۰۰ دلاری این پهپاد هم اشاره کنیم که در میان‌های پهپادهای مصرفی قیمت بالایی محسوب می‌شود ولی افرادی که به دنبال پروازهای طولانی‌مدت هستند، باید بهای آن را هم بپردازند.

پهپاد هیبریدی

هرچند بیشتر پهپادهای مصرفی مدت زیادی در هوا نمی‌مانند، اما باید بگوییم که یک شرکت اسپانیایی موفق به ساخت یک پهپاد‌ هیبریدی شده که می‌تواند ۴ ساعت و ۴۰ دقیقه در هوا بماند. این پهپاد Hybrix.۲۰ نام دارد و به لطف بهره‌گیری از موتور سوختی-برقی، این شرکت موفق به ساخت چنین وسیله‌ای شده است. این پهپاد از یک موتور احتراق و یک ژنراتور برای شارژ باتری در حین پرواز بهره می‌برد.

مدیرعامل شرکت Quaternium در همین زمینه می‌گوید: «فناوری هیبریدی پتانسیل زیادی برای پهپادها دارد و ما معتقدیم که نبرد هیبریدی تازه در مراحل اولیه خود قرار دارد و به‌زودی شاهد نتایج شگفت‌انگیزتری خواهیم بود.»

پهپاد گازوئیلی

سال گذشته، پهپاد Vanilla Aircraft's VA001 که مجهز به موتور گازوئیلی بود، موفق شد رکورد بیشترین زمان پرواز مربوط به موتور سوختی را ثبت کند. این پهپاد موفق شد پنج روز و یک ساعت و ۲۴ دقیقه در هوا باقی بماند. نکته‌ی بسیار جالب‌توجه در مورد این پهپاد این است که حتی بعد از فرود، برای سه روز پرواز دیگر هم سوخت داشت.

پهپاد خورشیدی

پهپادهایی که مدت زیادی در هوا می‌مانند، می‌توانند تا حد زیادی از انرژی خورشیدی بهره‌مند شوند. مهندسان و کارکنان شرکت ایرباس با بهره‌گیری از این ایده، پهپاد Zephyr S را ساختند که در ژوئیه ۲۰۱۸ توانست رکورد طولانی‌ترین پرواز پیوسته را بشکند. در اولین تلاش این پهپاد، موفق شد ۲۵ روز و ۲۳ ساعت و ۵۷ دقیقه در هوا باقی بماند.

انرژی این پهپاد هم از طریق نور خورشید تأمین می‌شد. در شب هم با استفاده از انرژی ذخیره‌شده در طول روز، این پهپاد همچنان به پرواز خود ادامه می‌داد. مجموع طول هر دو بال این هواپیما ۲۵ متر بود و در هنگام پرواز عمدتا در ارتفاع ۷۰ هزار پایی حرکت می‌کرد.

یک سال پرواز متمادی

ایرباس تنها شرکت علاقه‌مند به ساخت پهپادهای خورشیدی نیست. شرکت‌های بریتانیایی BAE Systems و Prismatic مشغول ساخت پهپادی تحت عنوان PHASA-۳۵ هستند که بتواند یک سال تمام در هوا باقی بماند. آن‌ها برای دستیابی به این هدف، طول بال‌ها را به ۳۵ متر-۱۰ متر بزرگ‌تر از پهپاد Zephyr S-افزایش داده‌اند.

این یعنی پنل‌های خورشیدی بسیار پیشرفته این پهپاد می‌توانند نور خورشید بیشتری دریافت کنند و در نتیجه برق بیشتری تولید می‌شود. این پهپاد هم مانند Zephyr S در ارتفاع ۷۰ هزار پایی پرواز خواهد کرد تا در بالای مسیر حرکت دیگر هواپیماها و تغییرات آب‌وهوایی قرار داشته باشد.

پهپاد متصل به زمین

برخی افراد به دنبال افزایش زمان پرواز پهپاد‌ خود برای کارهایی مانند تحویل اجناس یا فیلم‌برداری بیشتر از مناظر هستند. اما سازندگان این کوادکوپتر هدف مهم‌تری دارند و می‌خواهند جان انسان‌ها را نجات دهند. وظیفه اصلی این ضد پهپاد، پرتاب تور به سمت پهپادهایی است که در مناطق هوایی مربوط به هواپیماها حرکت می‌کنند.

ازآنجایی‌که نظارت بر دیگر پهپادها یک کار ۲۴ ساعته محسوب می‌شود، پهپاد DroneCatcher با بهره‌گیری از کابل شارژی که به زمین متصل است، همواره در هوا باقی می‌ماند. زمانی که یک مشکل به وجود می‌آید، ارتباط این پهپاد‌ و کابل به‌صورت خودکار قطع می‌شود و این ضد پهپاد به دنبال پهپاد‌ خاطی می‌رود. بعد از انجام این کار، ارتباط DroneCatcher و کابل شارژ دوباره برقرار می‌شود.

شارژ بی‌سیم پهپاد‌ با بهره‌گیری از لیزر

همانند Dronecatcher، ارتش آمریکا اعتقاد دارد که بهترین راه برای افزایش زمان پرواز پهپاد، استفاده از باتری‌های بزرگ‌تر نیست، بلکه بهتر است که فرایند شارژ از راه دور انجام شود. اما روشی که آن‌ها می‌خواهند عملی کنند، بسیار بلندپروازانه‌تر از استفاده از یک کابل شارژ معمولی است.

در عوض، متخصصین ارتش آمریکا می‌خواهند با بهره‌گیری از تکنولوژی لیزر و سیستم‌های بسیار پیچیده شارژ بی‌سیم، پهپادها را به‌صورت نامحدود در هوا نگه دارند. بر اساس این طرح، لیزر به سمت سلول‌های فتوولتاییک تعبیه شده در بدنه پهپادها تابانده می‌شود و این سلول‌ها به‌سرعت می‌توانند گرما را به الکتریسیته تبدیل کنند. از لحاظ تئوری، چنین کاری حتی از فاصله‌ی حدوداً ۵۰۰ متری هم امکان‌پذیر است.