Un nou UAV, care zboară ca un elicopter și ca un avion

August 2017

THOR este, în acest moment, doar un prototip, dar conceptul ar putea fi utilizat în foarte multe domenii

THOR (Transformable HOvering Rotorcraft) este un UAV care, pentru a se ridica pentru zbor sau pentru a coborî la aterizare, se folosește de aripi, ca la elicopter, iar pentru zbor orizontal de elice propulsoare montate la jumătatea aripilor. De regulă, pentru lansarea dronelor cu aripi fixe (fixed wing), utilizatorul este nevoit să alerge câțiva metri, uneori zeci de metri, după care o eliberează pentru zbor. Dronele multicopter convenționale sunt aparate VTOL (Vertical Take-Off and Landing), cu ridicare și coborâre sigure și ușor de controlat, dar care nu pot acoperi distanțe lungi, asemenea aparatelor cu aripi fixe. Pe site-ul www.thedrive.com se arată, „Aripile sunt cele mai potrivite pentru navigarea orizontală pe distanțe mari, în timp ce rotoarele ajută un vehicul aerian la deplasarea pe verticală. Acesta este motivul pentru care majoritatea dronelor de agrement folosesc rotoare, spre deosebire de dronele militare, ale căror aripi le fac să arate ca avioanele tradiționale. Întotdeauna a existat un echilibru sensibil între cele două dar, se pare că cercetătorii au găsit soluția perfectă, care permite atât zborul vertical, cât și cel de croazieră, orizontal”. Soluția se regăsește la drona THOR. Ultimele modele cu aripi fixe și cu decolare, respectiv aterizare, verticală, au propulsoarele în capătul aripilor. Drona THOR a fost realizată de o echipă de studenți de la Universitatea de Tehnologie și Design din Singapore (Singapore University of Technology and Design – SUTD) și prezentată publicului la International Conference on Robotics and Automation din acest an (ICRA 2017), care a avut loc între 29 mai și 3 iunie, la Sands Expo and Convention Centre din Singapore. Prototipul prezentat realizează cu ușurință trecerea de la ridicarea pe verticală, asemenea unui elicopter, la zborul în plan orizontal, asemănător unui model cu aripi fixe. Tranziția se face prin rotirea aripilor, drona fiind astfel eficientă atât ca anduranță cât și ca agilitate în zbor. Pentru deplasare, THOR are două opțiuni, Hover Mode (H-MOD), prin care se mișcă în stânga și în dreapta sau înainte și înapoi, și Cruise Mode (C-MOD), pentru zborul orizontal. Cea mai importantă opțiune este însă metoda prin care se face trecerea de la un mod de zbor la celălalt. Pentru a trece de la Cruise Mode la Hover Mode, fiecare aripă trebuie să se rotească cu 90 de grade. THOR se ridică prin rotirea aripilor înclinate la 180 de grade, la fel ca la un elicopter. În C-MOD, pentru zborul ca un avion, aripile sunt aliniate la locul lor, permițând o autonomie mai mare pe orizontală. După cum se arată pe site-ul newatlas.com, „Potrivit echipei de proiectare, THOR se bazează pe un concept creat în 1913”.

Numit monocopter, acesta a fost „eficient din punct de vedere structural”, întregul cadru fiind folosit pentru a realiza ascensiunea, dar, „strategic ineficient”, lipsa sistemelor contra-rotative făceau ca pilotul și sarcina utilă să se rotească odată cu restul aeronavei, făcând-o imposibil de folosit. Tot potrivit echipei de la SUTD, designul THOR este îmbunătățit, este montată o a doua aripă, ceea ce înseamnă că nu mai este un monocopter. Aripile opuse, care ies din centrul UAV, sunt montate în unghi drept una față de cealaltă și se rotesc pentru a se alinia, atunci când se face trecerea de la stilul elicopter (H-MOD) la zborul de croazieră, stilul de zbor cu aripă fixă (C-MOD). Pe site-ul newatlas.com se arată că, „SUTD nu este singură în încercarea de a revigora monocopterul. Lockheed Martin și MIT (Massachusetts Institute of Technology) au creat concepte pentru stilul monocopter (cu o singură aripă) care au rădăcini în natură”. S-au făcut studii pentru a explora modul în care se pot îmbunătăți dronele aeriene actuale. STUD s-a inspirat de la samara, care pot fi duse de vânt pe distanțe lungi, datorită formei sale ca o aripă. Samara este fructul uscat, cu o singură sămânță, prevăzut cu o aripă subțire, de la ulm, arțar, paltin etc. Deși unele variante ale semințelor arată ca o singură aripă, sau ca o pală de elice, există și alte exemple, cu două aripi, cu două lamele sau foițe. THOR este, în acest moment, doar un prototip dar, conceptul ar putea fi util într-o gamă largă de domenii, în agricultura de precizie, pentru supraveghere sau la livrarea de consumabile utile. Acestea sunt trei domenii menționate de echipa de la SUTD, care mai spune că, „Cele mai multe UAV hibride sunt eficiente doar într-unul dintre modurile lor de zbor”. Înainte ca proiectul să fie gata și ca drona THOR să apară pe piață, mai sunt necesare câteva modificări. Pentru a se asigura că nu cade din zbor, dacă apare o problemă, echipa lucrează la un sistem de autorotare care va permite ca aripile să se alinieze în siguranță. Cele două moduri de deplasare ar putea ca, împreună, să devină un nou standard în tehnologia UAV.

Tags