Kanada Sherbrooke Üniversitesi'ndeki bilim insanları, yüksek hızda hareket eden araçlara iniş yapabilen özel bir iniş takımına sahip deneysel drone DART'ı (Direct Approach Rapid Touchdown) geliştirdi. Drone sistemi, özel bir iniş takımını iniş sürecinin gelişmiş kontrolüyle birleştiriyor.
Düz zemine iniş, dronlar için özellikle büyük bir zorluk değildir. Ancak iniş yüzeyi hareket ederse iniş artık o kadar kolay olmuyor çünkü drone'un ileri harekette keskin bir şekilde fren yapması ve hareket eden bir nesnenin üzerine yumuşak bir şekilde inebilmesi için kalan kinetik enerjiyi absorbe etmesi gerekiyor.
Sherbrooke Üniversitesi'ndeki araştırmacılar iki ana sorun tespit etti: Bir yandan, drone hızlı uçuşta hava direnci nedeniyle keskin bir şekilde öne doğru eğilmek zorunda kalıyor. İniş sırasında rotor kanatlarının karaya temas etmesi ve drone'un kaza geçirme riski büyük. Öte yandan, quadcopter'in iniş sırasında iniş yüzeyinden sekmemesi için dronun kinetik enerjisinin mümkün olduğu kadar çabuk emilmesi gerekiyor.
Bilim adamları bu iki sorunu nispeten basit görünen çözümlerle çözmeye çalışıyorlar: Ters itme kuvveti ve sürtünmeli amortisörlere sahip bir iniş takımı. Araştırma sonuçlarını Journal of Field Robotics dergisinde yayınlanan “Yüksek Hızlı Araçlarda Hızlı Çok Rotorlu İniş için Sürtünme Amortisörleri ve Ters İtki” adlı çalışmada kaydettiler.
Elektrikle ayarlanabilen iniş takımı
DART drone hızlı ve agresif bir şekilde alçalarak hareketli nesnelerin üzerine iniyor. Bu, sert rüzgarlara karşı çok fazla mücadele etmenize gerek kalmamasına yardımcı olur. İnişten kısa bir süre önce drone otomatik olarak hızlı bir dengeleme manevrası gerçekleştirir. Drone eğimli uçuş konumundan doğruluyor. Sürtünmeli amortisörlerle donatılmış bir iniş takımı kinetik enerjiyi emer. Bu aynı zamanda dronun devrilmesini de önler.
İniş takımı, yaklaşık 2,4 kg ağırlığındaki bir dronun 4 m/s çarpma hızında çarpma enerjisini absorbe edecek şekilde tasarlanmıştır. Bunu yapmak için araştırmacılar, şaside bir elektrik motoru tarafından birlikte hareket ettirilen ve ortaya çıkan sürtünmenin farklı sönümleme oluşturduğu birkaç ince disk kullanıyor. Bu nedenle sönümleme ilgili darbe hızına göre ayarlanabilir. Ek olarak, iniş sırasında drone'yu iniş yüzeyine doğru bastırmak için ters bir itme kuvveti başlatılıyor.
Deneylerinde bilim insanları, iniş takımının sürtünmeli amortisörler ve ters itme kuvvetiyle kombinasyonunun, amortisörsüz geleneksel iniş takımlarına kıyasla uçuş menzilini 38 kat artırdığını buldu. Drone bu nedenle çeşitli uçuş pozisyonlarından güvenli bir şekilde inebilir.
Araştırmacılar, iniş platformu olarak hareketli bir kamyonet kullanarak DART drone'nun iniş yeteneklerini test etti. Testler sırasında kamyon düz bir yolda 68 mil/saat (yaklaşık 110 km/saat) hıza kadar ilerledi. Drone, farklı hızlarda üst üste 38 kez çatısına güvenli bir şekilde inmeyi başardı.
Araştırmacılar aynı zamanda teknoloji için uygun bir uygulama da sağlıyor: Drone'lar örneğin hareketli sürat teknelerine veya hareketli acil durum araçlarına iniş yapmak için kullanılabilir. Genel olarak, elektrik motoruyla ayarlanabilen iniş takımı ve ters itme kuvveti kullanımının kombinasyonu, zorlu iniş koşullarının geçerli olduğu yerlerde drone'nun iniş davranışını iyileştirir.
(olb)
Bir yanıt yazın