هواپیماهای بدون سرنشین یا همان پهبادهای متعلق به آینده ممکن است که شبیه به مدلهای امروزی نباشند. اما آیا می‌دانید عملکرد چنین وسایل نقلیه‌ای تا چه اندازه خوب خواهد بود؟ مهندسان مؤسسه فناوری ماساچوست در کمبریج با نام اختصاری MIT نوعی برنامه کامپیوتری جدید ساخته‌اند که برای کاربران این امکان را فراهم می‌سازد ماشین‌های پرنده دلخواه خود را ساخته و سپس آنها را آزمایش مقدماتی نمایند.

این تیم در دسامبر 2016 طی جلسه‌ای بین‌المللی در ماکائو چین، جزئیات برنامه خود را تشریح ساختند.

بسیاری از پهبادهای شخصی دارای برخی ویژگی‌های مولتی کوپتر هستند. مولتی کوپتر نوعی بالگرد یا ماشین پرنده‌ است که از پروانه‌های چرخان برخوردار می‌باشد. کوادکوپترها دارای چهار و هگزاکوپترها دارای شش پروانه هستند. به گفته‌ی تااو دو (Tao Du) با این وجود «موارد بسیاری وجود دارد که ممکن است کوادکوپترها و هگزاکوپترها در برخی کارهای محوله به خوبی عمل نکنند». او که فارغ‌التحصیل از MIT بوده و بر روی برنامه جدید کار کرده است می‌افزاید که «به هنگام خرید پهباد تنها گزینه‌های اندکی در اختیار شما قرار دارد».

این سیستم ارائه شده توسط تیم تااو به افراد اجازه داده اندازه، شکل و ساختاری را انتخاب کنند که مطابق با نیازهایشان باشد. چنین رویکردی برای کاربران این امکان را فراهم ساخته که پهبادهای خود را در اشکال، سبک‌ها و اندازه‌های مختلف و دلخواه به پرواز درآورند و امکانات و کارهایی که می‌توانند با آنها انجام دهند را متنوع ‌سازند. و طراحان آن نیازی ندارند جهت انجام این کار در علم فیزیک تخصص داشته باشند. مولتی کوپترها از پروانه‌های خود جهت چرخش یا بالا و پایین رفتن استفاده می‌کنندمولتی کوپترها از پروانه‌های خود جهت چرخش یا بالا و پایین رفتن استفاده می‌کنند. اما انواع قابل دسترس مشتریان نمی‌توانند تمام نیازها را برآورده سازند. به عنوان مثال، دانشمندی که قصد دارد دوربینی ویژه را در پهباد خود کار بگذارد، ممکن است متوجه ‌شود که پروانه‌های پهباد جلوی دید دوربین را مسدود می‌سازند. یا پهبادی ممکن است نیاز داشته باشد جسمی با شکل غیر عادی را حمل کند. به عنوان مثال شما قصد دارید که پهبادتان یک تخم مرغ را حمل کند. با یک مدل آماده، مجبور خواهید بود وسیله‌ای روی آن قرار دهید که ممکن است موجب بی ثباتی هواپیما شده و در نتیجه منجر به سقوط آن گردد. اما چنانچه بتوانید پهبادتان را خودتان طراحی کنید، در این صورت می‌توانید برای آن محلی جهت حمل تخم مرغ ساخته و طرحی را انتخاب نمایید که ثبات آن را حفظ نماید.

سیستم MIT می‌تواند در چنین شرایطی کمک کننده باشد. به این دلیل که نوعی ماشین سفارشی طراحی کرده‌اند که در واقع پرواز می‌کند و جوابگوی سئوالات متعددی است. به عنوان مثال، چنانچه تعداد زیادی پروانه‌ به یکباره به چرخش درآیند چه می‌شود؟ چند بخش می‌توانید به آن افزوده و با این وجود پهباد به قدر کافی سبک بماند تا بتواند به خوبی پرواز نماید؟ دستگاه به چه میزان نیروی پروانه نیاز دارد که بر نیروی جاذبه غلبه نماید؟ (جاذبه نیرویی است که پهباد و هر جسم دیگری را به سمت پایین می‌کشد).
 

آنچه موجب منحصر بفرد شدن آن می‌شود

در قلب سیستم طراحی پهباد MIT، یک برنامه کامپیوتری جدید قرار دارد. این برنامه به کاربر کمک کرده شکلی را انتخاب نماید که عملکرد آن مناسب باشد. همچنین به کاربر در تصمیم گیری در خصوص انتخاب راه‌های پرواز هواپیما کمک می‌کند. این برنامه همچنین آزمایشات مجازی طرح را به اجرا درآورده تا از این امر اطمینان حاصل شود که پهباد مورد نظر در دنیای واقعی سقوط نمی‌کند.
به پرواز درآمدن پهباد یا بانی‌کوپتر تااو

به گفته تااو انجام چنین محاسباتی به تنهایی برای یک آماتور تقریباً غیر ممکن است.

به محض آنکه طرح به سرانجام برسد، این سیستم می‌تواند نقشه ساخت آن را ارائه دهد. این سیستم محاسبه می‌نماید که این پهباد جدید به چه قطعاتی از جمله میله و موتور نیاز خواهد داشت. قطعات آن می‌توانند در یک کارخانه ساخته شده یا بر روی یک چاپگر سه بعدی تولید شوند. سپس تمام کاری که برای فرد باقی می‌ماند آن است که قطعات را به یکدیگر متصل سازد. (تااو هشدار می‌دهد که برای این بخش، نظارت فردی بزرگسال مورد نیاز است).

تااو و تیم او 2 پهباد را جهت به نمایش گذاشتن سیستم‌شان طراحی کردند. آنها نام یکی از این پهبادها را به دلیل شکل ظاهری آن «بانی کوپتر» گذاشتند (بانی به معنای خرگوش است». این پهباد از چهار پروانه با اندازه‌های مختلف بهره می‌برد که در زوایا و ارتفاع‌های مختلف تنظیم می‌شوند. نمونه دیگر پنتاکوپتری است که بجای چهار پروانه از پنج پروانه برخوردار است. این پهباد می‌تواند نسبت به اکثر پهبادهای هم اندازه خود، وزن بیشتری را تحمل کند.

نرم افزار جدید همچنین می‌تواند به طراحان در تصمیم گیری میزان توان الکتریکی مورد نیاز خود کمک کند. پهبادها با باتری کار می‌کنند. اما باتریهای آنها سنگین هستند. چنانچه بخواهید زمان پرواز یک پهباد را با افزودن باتریهای بیشتر افزایش دهید، در این صورت بر وزن آن نیز افزوده می‌شود. و وزن بیشتر به معنای نیاز به توان بیشتر است.

میهیر گاریملا 17 ساله طراح پهباد از پیتسبرگ پنسیلوانیا، پهبادهایی می‌سازد که در مناطق فاجعه زده بکار برده می‌شوند.
یک پهباد ممکن است قادر باشد پس از وقوع یک فاجعه محل افراد بازمانده را مشخص کرده یا به آتش نشانان در ترسیم و عکسبرداری از آتش کمک کندیک پهباد ممکن است قادر باشد پس از وقوع یک فاجعه محل افراد بازمانده را مشخص کرده یا به آتش نشانان در ترسیم و عکسبرداری از آتش کمک کند. میهیر با نخستین خدمه‌هایی که برای کمک به صحنه فاجعه فرستاده می‌شوند به گفتگو پرداخت. او متوجه شد که آنها به پهبادهایی نیاز دارند که بتواند به مدت حداقل 20 دقیقه پرواز کرده و دوربینی حرارتی را حمل کرده که بتواند حرارت و گرما را تشخیص دهد. در حال حاضر اکثر پهبادها نمی‌توانند بیش از 7 تا 10 دقیقه پرواز کنند و تنها قادر هستند بار سبکی را با خود حمل نمایند. بنابراین حمل دوربین برای نسخه‌های پروازی طولانی مدت ممکن است بیش از حد سنگین باشد. اما این نوجوان تصور می‌کند که با استفاده از سیستمی مانند سیستم MIT کاربران می‌توانند راهی را بیابند که باتریهای بیشتر یا بهتری را بر روی چرخ‌بالها قرار داده تا دورتر پرواز کرده و بار سنگین‌تری حمل کنند.

او معتقد است که این سیستم جدید قدمی مثبت در طراحی بصری و تجسمی و تست کامپیوتری از پهبادها با عملکردهای ویژه است. او عنوان می‌کند که می‌توانید بهترین طرح را به کمک آن انتخاب کنید.

میهیر علی‌رغم سن کم خود موفق شد به مقام دوم مسابقات رباتیک و ماشینهای هوشمند در سال 2015 از نمایشگاه بین‌المللی علوم و مهندسی اینتل دست یابد. و در سن 14 سالگی در مسابقات برودکام مسترز در دسته مهندسی به مقام اول رسید.

سیستم جدید طراحی پهباد MIT هنوز قابل دسترس نیست. اما تااو به دنبال راه‌هایی است که نرم افزار آن را بهبود بخشد. در حال حاضر این نرم افزار مشخص می‌کند که یک طرح کار خواهد کرد یا خیر. در آینده همچنین ممکن است قادر باشد گزینه‌های مختلف را برای محل قرار گیری  یک پروانه را پیشنهاد داده و مزایا و معایب رویکردهای مختلف را نشان دهد.

منبع: sciencenewsforstudents