این مقاله به بررسی روند طراحی و ساخت انواع پهپاد از منظر تاریخچه، تکنولوژی های فنی، سازوکار پروازی، ساختار بدنه و دسته بندی کاربردی آن ها می پردازد.
مقدمه
پهپادها که با عنوان پرنده های هدایت پذیر از دور نیز شناخته می شوند، از مهم ترین دستاوردهای صنعت هوافضا در دهه های اخیر محسوب می شوند. این پرنده ها بدون حضور خلبان درون کابین و با تکیه بر سیستم های هدایت شونده ی هوشمند و یا کنترل انسانی از راه دور، به انجام مأموریت های متنوعی می پردازند. ساختار، نوع موتور، وزن، برد پرواز و نحوه ی هدایت، از جمله عواملی هستند که در طراحی و ساخت انواع پهپاد نقش کلیدی دارند.
توسعه ی پهپاد از بالن های انفجاری قرن نوزدهم آغاز شد و طی یک مسیر پرشتاب، به تولید سامانه های هوشمند امروزی منتهی شده است. نخستین کاربردهای نظامی پهپادها در جنگ جهانی اول و دوم به منظور شناسایی و حمله ی دقیق بدون به خطر انداختن جان خلبان شکل گرفت. در ادامه، جنگ های ویتنام، یوم کیپور و سایر درگیری های قرن بیستم، زمینه ساز توسعه ی گسترده تر این فناوری شدند.
در طراحی پهپاد، اصول آیرودینامیکی نقش محوری دارند. پرنده باید بتواند در عین سبک بودن، پایداری کافی در برابر جریان های هوایی را حفظ کند. به همین منظور، انتخاب مصالح، نحوه ی چیدمان اجزا، هندسه ی بال و ملخ، همگی باید با دقت علمی بالا انجام شوند. موتورهای الکتریکی یا احتراقی و سیستم های تأمین انرژی نیز مطابق مأموریت موردنظر به کار گرفته می شوند.
یکی از مؤلفه های مهم در ساخت پهپادها، اتوماسیون و هوشمندسازی آن ها است. حسگرهای شتاب سنج، ژیروسکوپ، GPS، دوربین های پیشرفته و سامانه های ارتباطی، همگی به پرنده امکان می دهند در مأموریت های پیچیده و در مناطق دورافتاده فعالیت کند. طراحی بردهای الکترونیکی و نرم افزارهای کنترلی، اهمیت بسیاری در عملکرد دقیق پهپاد دارد.
انواع پهپادها از نظر نوع پرواز به دو دسته ی اصلی بال ثابت و بال گرد تقسیم می شوند. پهپادهای بال ثابت شبیه هواپیماهای کلاسیک هستند و برای مسیرهای طولانی و سرعت بالا مناسب اند، در حالی که پهپادهای بال گرد مانند کوادکوپترها امکان پرواز عمودی و مانورپذیری بالا دارند. نوع کاربرد پهپاد نیز در طراحی آن تأثیر می گذارد، از جمله پهپادهای شناسایی، رزمی، نقشه برداری و امدادی.
بدنه ی پهپاد بسته به مأموریت های مختلف ممکن است از جنس های مختلفی مانند فیبرکربن، آلومینیوم یا پلیمرهای مقاوم طراحی شود. طراحی سیستم های جمع آوری و انتقال داده، سیستم فرود و برخاست، و چیدمان قطعات داخلی، از عناصر مهم ساختار داخلی آن به شمار می رود. مهندسی این اجزا به شکلی صورت می گیرد که کمترین وزن و بیشترین استحکام فراهم شود.
امروزه روند طراحی و ساخت انواع پهپاد به سمت انعطاف پذیری بیشتر، پایداری پروازی بالاتر و قابلیت انجام وظایف خاص هدایت شده است. بسیاری از شرکت ها و مراکز تحقیقاتی در سراسر جهان، پهپادهای خاص منظوره طراحی می کنند که در کشاورزی دقیق، پایش های زیست محیطی، نقشه برداری های دقیق و خدمات صنعتی به کار گرفته می شوند.
در آینده، روند پیشرفت پهپادها بر مبنای ترکیب هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، طراحی آیرودینامیکی پیشرفته و سیستم های ارتباطی امن ادامه خواهد یافت. طراحی و ساخت انواع پهپاد نه تنها وابسته به مهندسی مکانیک و هوافضا، بلکه وابسته به علوم داده، مخابرات و مواد پیشرفته است که به صورت یکپارچه در ساختار این فناوری نوین تجلی پیدا می کند.
فهرست مطالب:
مقدمه
تاریخچه
انواع پهپاد
دسته بندی پهپادها
* میکرو پهپادها
* مینی پهپادها
کاربرد و ماموریت پهپادها
موارد ذیل از جمله دیگر کاربرد پهپادها هستند
پهپادهایی برای تفریح و سرگرمی
حمل مسافر با پهپاد
هواپیماهای بدون سرنشین جاسوسی-عکسبرداری
هواپیماهای بدون سرنشین تحقیق و اکتشاف
هواپیماهای بدون سرنشین مزاحم شونده و منهدم کننده رادار
هواپیماهای بدون سرنشین ضربتی
ویژگی و مشخصه های عمومی یک پهپاد
* فناوری
* بدنه
* موتور پهپاد
* محموله
مروری بر پهپادهای رادارگریز روز جهان
ناسا ایکس-۴۳
Boeing X-45C
X-46A
X-47A
X-47B UCAS
Taranis
nEUROn
Barracuda
MiG SKAT
Li Jian
RQ-180
RQ-170 Sentine
DRDO AURA
گسترش پهپادها
نتیجه گیری
منابع
