Állandóan repülhetnének az okos vitorlázógépek

Órákon, sőt akár napokon keresztül is a levegőben tudnak maradni az ölyvek, sólymok és albatroszok . Egy új fejlesztésű robotpilóta-rendszerrel hamarosan a vitorlázó repülőgépek is képesek lesznek gyakorlatilag állandóan a levegőben maradni, a különböző sebességű szeleket és a felfelé tartó, meleg légáramlatokat, a termikeket felhasználva. Így lenne igazán környezetbarát felderítő gépeket üzemeltetni.

A folyamatos levegőben maradást garantáló technológiával olcsón lehetne felderítő gépeket bevetni eltűntek felkutatására elhagyatott tájak vagy a tenger fölött, de a katonai felderítés is jó hasznát venné az energiatakarékos, nulla CO₂-kibocsátású és csendes gépeknek.

A vitorlázó sportrepülők már régóta felhasználják a termikeket a magasság növelésére. 2005-ben a NASA Dryden Repüléskutatási Központjában egy hagyományos vitorlázógépre szerelték fel azt az új robotpilóta-rendszert, amivel hatvan perccel sikerült megnövelni a levegőben töltött időt. A rendszer a felfelé tartó, meleg légáramlatokat, a termikeket használta fel. A rendszer fejlesztője, Dan Edwards 2009-ben már öt óra húsz percen át tudott a levegőben tartani egy vitorlázót - a robotpilóta a gépen elhelyezett szenzorokkal azonosította a meleg légáramlatokat.

Forrás: Wikimedia Commons

Elvileg csak anyagfáradás és balesetek kényszeríthetnék földre a vitorlázó repülőgépeket

A termikek viszont bizonytalan légköri jelenségek, jellemzően megszűnnek éjszakára, így többnapos repülést nem lehet ilyesmire alapozni. Ezért egy kísérleti vitorlázógép robotpilótáját ún. dinamikus szárnyalásra programozta át Salak Sukkarieh, az ausztráliai robotikai kutatóközpont (ACFR) munkatársa. A rendszer a gyors légmozgások kihasználására irányítja a gépet, így a felhalmozott lendületet fel lehet használni az emelkedésre. A gép ciklikusan használja fel az erősebb szeleket, így vagy a sebességet, vagy a repülési magasságot tudja növelni.

Felhőnyomok azonosítása

"Elméletileg így örökké a levegőben tud maradni a gép. A rendelkezésre álló szélenergiával mindig tud repülni, gyakorlatilag addig maradhat a levegőben, amíg anyagfáradás miatt nem történik valami" - magyarázza a rendszer lényegét Sukkarieh, aki májusban, a sanghaji robotexpón mutatta be a berendezést. Az albatroszok és fregattmadarak repülési technikáját tanulmányozva a rádióirányítású vitorlázógép irányítói 600 km/órás sebességet is elértek az eltérő sebességgel mozgó légtömegek felhasználásával.

Sukkarieh és munkatársai most a szélsebesség minél pontosabb mérésén és a változások előrejelzésének finomításán dolgoznak. A gépet gyorsulás- és magasságmérővel látták el, így a légmozgás fizikájával programozott robotpilóta széltérképet állított fel, és kiszámolta, melyik a leginkább energiahatékony útvonal két megadott pont között, és azonosította a termikeket is. Amikor a széljárás stabil, a gép több kilométeres körzetre is fel tudja állítani a széltérképet, turbulencia esetén viszont csak pár méterre terjed ki a térkép. Edwards és Sukkarieh most együtt fejlesztik tovább a rendszert.

A fejlesztés egyik irányát pontosan az ölyvek és a keselyűk viselkedése jelöli ki - ezek a szárnyasok mesterien használják ki a termikek felhajtóerejét. Sukkarieh szerint viszont nem hatékony termikeket keresve ide-oda bóklászni a levegőben, így ezek a madarak valószínűleg megtanulták, milyen időjárási jelenségek kísérik a felszálló meleg levegőt, például felismerik a kék ég előtt toronyszerűen felmagasodó gomolyfelhőket (cumulusokat). A kutató olyan szoftveren dolgozik, ami hasonló vizuális azonosításra képes. A szélnyírás miatt szétzilálódó felhők azonosítása a vízszintes légmozgás azonosításában segíthet, radarral pedig mérni lehet a levegő porrészecskéinek mozgását, így a robotpilótát további adatokkal lehet ellátni a szélsebességről és -irányról.