Strażnik dronów

Gwendal Le Bec

Podczas gdy inżynierowie NASA budują większe, szybciej spalające się silniki rakietowe, Tony Tao, SM ’12, dąży do mniejszych, wolniej spalających się silników. Doktorant aeroastro-astro, Tao jest jedną z trzech osób pracujących nad Firefly, dronem napędzanym przez maleńką rakietę zamiast silnika elektrycznego. Podczas gdy nawet najszybsze drony wyścigowe lecą z prędkością nieco ponad 100 mil na godzinę, Firefly pędzi z prędkością do 550 mil na godzinę dzięki wolno spalającemu się, pomniejszonemu silnikowi. Dron, który waży od dwóch do trzech funtów, w zależności od jego ładunku, jest przeznaczony do wypuszczania z pędzącego samolotu, rozkładania skrzydeł podczas swobodnego spadania, a następnie poruszania się po okolicy, zbierając dane lub udając wabik dla pobliskich samolotów wroga, zanim zostanie odrzucony .

Używamy tego środka zmniejszającego szybkość spalania, który poprzez rozkład chemiczny chłodzi płomień i zmienia strukturę płomienia, dzięki czemu spala się wolniej, mówi Tao. Podczas gdy typowy model rakiety tego rozmiaru pali się przez jedną do trzech sekund, powolne spalanie Firefly pozwala dronowi latać z prędkością napędzaną rakietą przez maksymalnie trzy minuty. Zwykle nie chcesz wkładać gaśnicy do ognia, ale właśnie to robimy, mówi.

Firefly, wspólny projekt Lincoln Laboratory i Sił Powietrznych USA, jest zwieńczeniem około trzech lat pracy. W kwietniu Tao wygrał nagrodę Drive It! Lemelson-MIT Student Prize, częściowo za jego badania doktoranckie i opracowanie poprzednika Firefly – malutkiego elektrycznego drona o nazwie Locust, który może latać z prędkością około 70 mil na godzinę po uruchomieniu z samolotu. Tao mówi, że zarówno Szarańcza, jak i jego praca magisterska opierają się na pracy uczniów w 16.82, głównej klasie inżynierii pojazdów latających, w której służy jako asystent nauczyciela.

W ramach swojego doktoratu Tao jest pionierem w rozwoju adaptowalnego wytwarzania samolotów (AAM), metody wytwarzania części do samolotów na żądanie.

Korzystając z GPkit, oprogramowania optymalizacyjnego typu open source opracowanego przez Warrena Hoburga, adiunkta w dziedzinie aeroastro, system umożliwia projektantom wprowadzanie zmiennych, takich jak idealna nośność lub odległość lotu, dla setek samolotów i otrzymywanie specyfikacji w najbardziej efektywny sposób zaprojektować każdą część. Projektanci mogą następnie określić, czy mogą zaoszczędzić pieniądze, używając części wyprodukowanych dla jednej płaszczyzny w innej, czy też wyspecjalizowana część może poprawić wydajność na tyle, aby uzasadnić produkcję niestandardowych form.

Tao wykorzystał tę technikę do wyprodukowania trzech małych samolotów o wadze od pięciu do 25 funtów. Podejście to skróciło zarówno czas budowy, jak i materiał użyty do wykonania form o ponad 50 procent, ale także zwiększyło masę każdego samolotu o około 8 procent i zmniejszyło wydajność o 17 procent. Dokładne kompromisy będą się różnić w zależności od samolotu, mówi Tao.

Tao pomaga również Lincoln Lab i siłom powietrznym w opracowaniu Jungle Hawk Owl, 150-funtowego drona, który będzie latał przez pięć dni z rzędu. Zaprojektowany do przenoszenia ładunków komunikacyjnych podczas klęsk żywiołowych, dron może działać jako lokalny satelita, umożliwiając szybką transmisję danych do czasu naprawy infrastruktury obszaru.

Po ukończeniu tej jesieni pracy doktorskiej Tao planuje podjąć pracę w Lincoln Lab i zająć się kolejnym projektem. Jesteśmy tutaj, aby badać pomysły, mówi.

ukryć