شاهد: طائرة بدون طيار تنتقل بسلاسة بين الطيران والقيادة على الأرض

طائرة بدون طيار تتحول بسلاسة بين وضعى الطيران والقيادة على الأرض

طوَّر مهندسون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا “كالتك” طائرة بدون طيار تشبه المتحول، تمتاز بالقدرة على الانتقال بسهولة بين وضعي القيادة الجوية والأرضية. تُعرف هذه الطائرة المبتكرة باسم ATMO (المورفوبوت المتحول جوا)، وتم تصميمها بواسطة مورى غريب ويوانيس ماندراليس، حيث تُعالج مشكلة التحول الجوي التي واجهتها صناعة الطيران والفضاء لعدة عقود. تعتمد ATMO على محرك واحد لتغيير اتجاه محركات الدفع الأربعة من خلال مفصل مركزي، ما يمكّنها من التحول بسلاسة من طائرة بدون طيار إلى مركبة تشبه الروفر قبل أن تلامس الأرض.

تحويل جوي مبتكر

يعد هذا التحول الجوي أمرًا حيويًا، حيث أن التضاريس الوعرة قد تسبب أعطالًا في نظام التحويل. وتجدر الإشارة إلى أن الأغطية الدائرية التي تحمي محركات الدفع الأربعة تؤدي أيضًا وظيفة العجلات عند الانتقال إلى وضع القيادة، بحسب ما أفادت به مصادر متخصصة. وفي هذا السياق، يقول يوانيس ماندراليس، طالب الدراسات العليا في مجال الفضاء الجوي بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “لقد صممنا نظامًا روبوتيًا جديدًا مستوحى من الطبيعة، حيث تتمكن الحيوانات من استخدام أجسامها بطرق متنوعة لتحقيق حركات مختلفة. إن القدرة على التحول في الهواء تفتح آفاقًا كبيرة لتحسين الاستقلالية والمتانة.”

على الرغم من أن عملية التحول تعتمد على محرك واحد لضبط المفصل المركزي الذي يرفع ويخفض دافعات ATMO، إلا أن التحديات أكبر مما يبدو. كان على المهندسين أخذ القوى الديناميكية الهوائية المعقدة في الاعتبار أثناء اختبار النظام، بالإضافة إلى الاضطرابات التي قد تحدث نتيجة لتغيير مواقع المحركات الأربعة خلال عملية الهبوط. لقد أجروا أيضًا تجارب مع تصور الدخان لتحليل الظواهر المسؤولة عن التغييرات الديناميكية، وأخيرًا قاموا بإدخال جميع هذه البيانات في خوارزمية مصممة خصيصًا للتحكم في ATMO.

صرح ماندراليس لمجلة هندسة الاتصالات: “تعتبر خوارزمية التحكم الابتكار الأهم في هذا المشروع”. تستخدم الطائرات الرباعية المروحيات وحدات تحكم خاصة بها تعتمد على توزيع المحركات، بينما يقدم هذا النظام ديناميكية جديدة لم تُدرس من قبل. بمجرد بدء الروبوت بالتحول، تحدث اقترانات ديناميكية تتفاعل فيما بينها، ويتوجب على نظام التحكم استجابة سريعة لهذه التغييرات. رغم أن ATMO لا تزال في مرحلة النموذج الأولي، فإن قدرتها على التحول في الجو تمثل إنجازًا قد يحدث ثورة في مجال السفر الجوي.