مركبة جوية صغروية
المركبة الجوية الصغروية micro air vehicle (MAV) أو micro aerial vehicle، هي أحد أنواع المركبات الجوية الغير مأهولة المصغرة والمقيدة الحجم وقد تكون ذاتية التحكم. قد يصل حجم الطائرات الحديثة إلى 5 سنتيمترات. جرى تطوير المركبات الجوية الصغروية لأغراض تجارية، بحثية، حكومية، وعسكرية؛ ومن المتوقع أن يُنتج في المستقبل مركبات جوية بحجم الحشرة. تسمح هذه النوعية من المركبات بالرصد عن بعد للبيئات الخطرة التي لا يمكن دخولها بالمركبات البرية. تم إنتاج المركبات الجوية الصغروية بغرض الهواية،[2] مثل مسابقات الروبوتات الجوية والتصوير الجوي.[3]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التطبيقات العملية
في 2008، طورت جامعة تي يو دلفت في هولندا أصغر أورنيثيپتر مزود بكاميرا، دلفلاي صغروي، الإصدار الثالث من مشروع دلفلاي الذي بدأ في 2005. يبلغ قياس هذا الإصدار 10 سم ويزن 3 گرام، أكبر قليلاً (وأكثر ضجة) من اليعسوب الذي تم تصميمه على غراره. تكمن أهمية الكاميرا في التحكم عن بعد عندما يكون الدلفلاي خارج مجال الرؤية. ومع ذلك، فإن هذا الإصدار لم يتم اختباره بنجاح في الخارج، على الرغم من أدائه الجيد في الأماكن المغلقة. الباحث ديڤد لنتينك من جامعة واشنطن، الذي شارك في تطوير النماذج السابقة، دلفلاي 1 ودلفلاي 2، يقول أن الأمر سيستغرق نصف قرن لتقليد الحشرات، بحرقها المنخفض للطاقة واحتوائها على العديد من أجهزة الاستشعار وليس العينين فقط، عدا البوصلة الدوارة، مجسات الرياح، وغيرها الكثير. ويقول أن إنتاج أورنيثيپترات بحجم الذبابة أمراً ممكناً، بشرط أن يتم تصميم الذيل بشكل جيد. ويتشهد ريك رويسينك من جامعة تي يو دلفت بوزن البطارية الذي يعتبر المشكلة الأكبر؛ بطارية الليثيوم-أيون في الدلفلاي الصغروي، بوزن 1 گرام، والذي يشكل ثلث وزنها. ولحسن الحظ، فإن التطورات الجارية في هذا المجال مستمرة بوتيرة سريعة، بسبب الطلب عليها في مختلف المجالات التجارية الأخرى.
يقول رويسينك أن الغرض من هذه المركبات هو فهم طيران الحشرات وتوفير الاستخدامات العملية، مثل الطيران عبر الشقوق في الخرسانة للبحث عن ضحايا الزلازل أو استكشاف المباني الملوثة بالنشاط الإشعاعي. كما ترى وكالات التجسس والوكالات العسكرية أن هذا النوع من المركبات الصغيرة يمكن استخدامها في التجسس والاستكشاف.[4]
قام روبرت وود في جامعة هارڤرد أصغر أورنيثيپتر؛ بطول لا يتجاوز 3 سم، لكن هذه المركبة ليست ذاتية حيث تحصل على طاقتها عن طريق سلك. نجحت المجموعة في اختبار رحلة تحليق مراقبة في 2013[5] بالإضافة إلى عمليات إبرار وإقلاع من نقاط مختلفة في 2016[6] (كلاهما داخل بيئة متابعة الحركة).
المركبة الجوية الصغروية ت-هوك (تارانتولا هوك) التي طورتها شركة هنيول الأمريكية دخلت الخدمة في 2007. يستخدم الجهاز من قبل الجيش الأمريكي وشعبة الذخائر المتفجرة التابعة للبحرية الأمريكية لتفتيش بحثاً عن قنابل الطرق الجانبية وتفقد الأهداف. كما تم نشر هذه الأجهزة في محطة الطاقة النووية فوكوشيما باليابان للحصول على ڤيديوهات وقراءات للنشاط الإشعاعي بعد زلزال وتسونامي سنداي 2011.[7]
في أوائل 2008، حصلت هنيول على موافقة الادارة الفدرالية للطيران على تشغيل مركبتها الجوية الصغروية، المعينة باسم gMAV في المجال الجوي الوطني على أساس تجريبي. تستخدم هذه المركبة الدفع الأنبوبي للرفع، مما يسمح لها بالإقلاع والهبوط رأسياً وبالتحويم. وهي قادرة أيضاً على التحليق الأمامي "بسرعة عالية"، تبعاً للشركة، لكن لم يتم الإفراج عن أرقام الأداء. كما أعلنت الشركة أن الآلة خفيفة بما يكفي ليحملها رجل. تم تطويرها في الأصل كجزء من برنامج دارپا، ومن المتوقع أن يكون تطبيقها الأولي مع ادارة شرطة مقاطعة ميامي-داد، فلوريدا.[8]
في يناير 2010، توصلت جامعة تامكانگ في تايوان إلى السيطرة الذاتية للتحليق على ارتفاع منخفض لمركبة جوية صغروية بأجنحة خفاقة بوزن 8 گرام، وعرض 20 سنتيمتر.
في 2012، نشر الجيش البريطاني ستة عشر مركبة جوية غير مأهولة نانوية طراز مركبة جوية غير مأهولة نانوية في أفغانستان لدعم عمليات المشاة.[9][10][11]
القيود العملية
الالهام الحيوي
انظر أيضاً
المصادر
- ^ US Air Force Flapping Wing Micro Air Vehicle - YouTube
- ^ MAV multicopter hobby project "Shrediquette BOLT", http://shrediquette.blogspot.de/p/shrediquette-bolt.html
- ^ "The Rise of the Micro Air Vehicle". The Engineer. June 10, 2013.
- ^ Bug-sized spies: US develops tiny flying robots
- ^ Ma, K. Y.; Chirarattananon, P.; Fuller, S. B.; Wood, R. J. (2013). "Controlled Flight of a Biologically Inspired, Insect-Scale Robot". Science. 340 (6132): 603–607. doi:10.1126/science.1231806. PMID 23641114.
- ^ Graule, Moritz A.; Chirarattananon, Pakpong; Fuller, Sawyer B.; Jafferis, Noah T.; Ma, Kevin Y.; Spenko, Matthew; Kornbluh, Roy; Wood, Robert J. (May 2016). "Perching and takeoff of a robotic insect on overhangs using switchable electrostatic adhesion". Science. 352 (6288): 978–982. doi:10.1126/science.aaf1092. PMID 27199427.
- ^ "Honeywell T-Hawk Micro Air Vehicle(MAV)". Army Technology.
- ^ Honeywell Wins FAA Approval for MAV, Flying Magazine, Vol. 135., No. 5, May 2008, p. 24
- ^ Mini helicopter drone for UK troops in Afghanistan
- ^ https://www.gov.uk/government/news/miniature-surveillance-helicopters-help-protect-front-line-troops
- ^ "Mini helicopter drone for UK troops in Afghanistan". BBC. 3 February 2013. Retrieved 3 February 2013.
قراءات إضافية
- Thomas J. Mueller, ed. (2002). Fixed and Flapping Wing Aerodynamics for Micro Air Vehicle Applications. AIAA. ISBN 1-56347-517-0.
- Peter Forbes, The Gecko's Foot: How Scientists are Taking a Leaf from Nature's Book, Harper Perennial, 2006, pp. 161–179.
- Guo et al., An Autonomously Hopping-off Micro Raised-flapping-wing Air Vehicle, published in the 31st Chinese Control Conference, 2012.