پهپادها چگونه پرواز می نمایند و کاربردهای اصلی آن ها چیست؟

به گزارش مجله فضای وب، از تحویل بسته تا فیلم سازی، کاربرد پهپادها در حوزه های مختلف روزبه روز بیشتر می گردد. در این میان کاهش قیمت پهپاد باعث شده که کاربران زیادی در سرتاسر دنیا امکان خرید این گجت های مجذوب نماینده را پیدا نمایند. اما یک پهپاد دقیقا چطور پرواز می نماید و چه تفاوتی با هواپیماهای کنترلی دارند؟ به غیر از فیلم برداری هوایی، از این محصولات در چه زمینه هایی استفاده می نمایند؟ در ادامه همراه ما باشید تا به این سؤالات پاسخ دهیم.

پهپادها چگونه پرواز می نمایند و کاربردهای اصلی آن ها چیست؟

دو نوع اصلی پهپاد

لغت پهپاد در زبان فارسی مخفف پرنده راهنمایی پذیر از دور است و به دو نوع اصلی تقسیم می شوند؛ پهپادهای مبتنی بر بال ثابت و بال گردان. در پهپادهای مبتنی بر بال ثابت، این بال ها به بدنه اصلی متصل شده اند و تکان نمی خورند. از طرف پهپادهای دارای بال گردان با چرخش این بال ها پرواز می نمایند.

کوادکوپتر یکی از مشهورترین انواع پهپادهای دارای بال گردان محسوب می شود که از 4 موتور و 4 ملخ بهره می برد. از آنجایی که بیشتر پهپادهای حرفه ای موجود در بازار از نوع کوادکوپتر هستند، از آن ها به اسم مثال برای آنالیز نحوه پرواز پهپادها استفاده می کنیم.

پهپاد چطور پرواز می نماید؟

پهپادهای برای پرواز از چندین قطعه متفاوت استفاده می نمایند و در ادامه به بخش های اصلی این محصولات نگاهی می اندازیم.

1. کنترلر و ارتباطات پهپاد

پهپاد به صورت بی سیم از طریق سیستم های کنترل زمینی از راه دور (GSC) کنترل می شوند. در حالی که پهپاد به پرواز درآمده، در کنار دریافت اطلاعات سیستم های کنترل از GPS و سنسورهای مربوط به تشخیص موانع هم استفاده می نماید. بعضی پهپادها حتی می توانند راستاهای از پیش معین شده ای را بر مبنای مختصات GPS دریافت نمایند تا بتوانند به صورت اتوماتیک فقط در راستا انتخابی پرواز نمایند. بیشتر پهپادهای مدرن به حدی پیشرفته هستند که با استفاده از گوشی یا تبلت هم می توان آن ها را کنترل کرد.

2. موتورها و ملخ ها

پهپادها برای پرواز کردن از قطعاتی موسوم به ملخ استفاده می نمایند که به موتور وصل هستند. به منظور شناور ماندن پهپاد در هوا، دو موتور از چهار موتور در جهت عقربه های ساعت و دو موتور دیگر خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخند. وقتی این اتفاق می افتد، ملخ ها هوا را به سمت پایین هل می دهند و این فرایند منجر به بالا رفتن پهپاد می شود.

هر چقدر موتورها سریع تر بچرخند، پهپادها به ارتفاع بیشتری می رسند. زمانی که پهپاد در هوا قرار می گیرد، با تغییر سرعت موتورهای مختلف می تواند در جهت های گوناگون حرکت کند.

3. شتاب سنج و ارتفاع سنج

شتاب سنج و ارتفاع سنج پهپاد اطلاعاتی درباره جهت و سرعت را در اختیار سیستم اصلی قرار می دهد. در این میان ارتفاع سنج هم طبیعتا اطلاعات مربوط به ارتفاع را ثبت می نماید. چنین ویژگی هایی برای پرواز و فرود پهپاد اهمیت زیادی دارند.

تکنولوژی های پیشرفته به منظور راحتی و ایمنی پرواز

بعضی پهپادها دارای تکنولوژی هایی هستند که به امنیت پرواز یاری می نمایند. یکی از مهم ترین ویژگی های پهپادهای نو، بهره گیری از تکنولوژی تشخیص موانع است. این پهپادها با بهره گیری از چنین سنسورهایی وجود موانع مختلف را در راستا پرواز به کاربر هشدار می دهند و بعضی از آن ها از سیستم هایی بهره می برند که جلوی برخورد پهپاد با موانع را می گیرند. تعدادی از پهپادها هم در زمانی که شارژ باتری در حال تمام شدن است، با بهره گیری از سنسورهای مختلف مکان امنی را برای فرود پیدا می نمایند.

با این حال، تکنولوژی های پیشرفته موجود در پهپادها فقط در ارتباط با پرواز نیستند. به اسم مثال پهپادهایی که برای فیلم برداری های حرفه ای استفاده می شوند دارای دوربین های پیشرفته و گیمبال هستند.

کاربردهای رایج پهپادها

این روزها پهپادها در حوزه های مختلف استفاده می شوند ولی در ادامه به تعدادی از رایج ترین موارد استفاده از آن ها می پردازیم.

1. امدادرسانی

بعضی پهپادها دارای سنسورهای مادون قرمز هستند و به همین دلیل برای مأموریت های جست وجو و نجات مثمر ثمر واقع می شوند. این سنسورها هنگام بلایای طبیعی با استفاده از گرمای بدن افراد می توانند آن ها را پیدا نمایند. علاوه بر این باید به استفاده از پهپادها برای ارسال دارو و تجهیزات پزشکی در منطقه ها دور افتاده یا غیرقابل دسترس هم اشاره کنیم.

2. جمع آوری اطلاعات حیاتی

سنسورهای موجود در پهپادها می توانند برای جمع آوری اطلاعات در حوزه های مختلف استفاده شوند. به اسم مثال در صنعت کشاورزی پهپادهای مجهز به سنسورهای حرارتی را برای تشخیص دمای دام ها و حضور آب در زمین استفاده می نمایند. علاوه بر این باید به کاربرد بعضی سنسورهای الکترومغناطیسی برای مطالعات زمین شناسی اشاره کنیم. متخصصین ژئوفیزیک از چنین داده هایی برای تشخیص حضور نفت، گاز و دیگر موارد معدنی بهره می برند.

3. نظارت هوایی

پهپاد برای نظارت هوایی در زمینه های مختلف هم استفاده می شود. به اسم مثال کشاورزان برای نظارت بر محصولات کشاورزی و احشام خود از پهپاد استفاده می نمایند و از طرف دیگر آتش نشانی برای اینکه ببیند آتش سوزی در جنگل تا چه حد پیش رفته می تواند از این گجت ها بهره ببرد.

4. فیلم برداری و عکاسی

یکی از مهم ترین کاربردهای پهپادها در زمینه فیلم برداری و عکاسی هوایی است و حالا این کار به یک رشته تخصصی تبدیل شده است. به لطف پیشرفت پهپادها، دیگر برای این نوع فیلم برداری ها نیازی به استفاده از هلیکوپتر نیست و در کل هزینه های انجام چنین کارهایی را تا حد زیادی کاهش داده است.

5. شناسایی بمب ها و انجام حملات هوایی

یکی از قدیمی ترین و شناخته شده ترین استفاده های پهپادها در ارتش است. پهپادهای نظامی از نوع بال ثابت هستند و می توانند کیلومترها پرواز نمایند. این پهپادها با استفاده از تجهیزات دورسنج لیزری، ابزارهای تصویربرداری حرارتی و دیگر ابزارهای پیشرفته در کنار حملات هوایی و بمباران، برای کارهایی مانند شناسایی بمب ها هم استفاده می شوند.

6. تحویل کالا با پهپاد

طی چند سال گذشته سرویس های تحویل کالا تغییرات متعددی را پشت سر گذاشته اند. در حال حاضر بعضی شرکت ها به طور محدود برای تحویل کالا از پهپادها استفاده می نمایند ولی چنین سرویس هایی هنوز همه گیر نشده اند.

تفاوت های پهپاد با هواپیمای کنترلی

یک هواپیمای RC یا کنترلی از طریق فرستنده رادیویی کنترل می شود. این فرستنده رادیویی سیگنال هایی را به گیرنده هواپیما می فرستد که این سیگنال ها منجر به حرکت اجزایی مانند موتور و ملخ ها می شوند. اگرچه پهپادها و هواپیماهای کنترلی به دستگاه کنترل از راه دور متکی هستند، اما در واقع تفاوت های زیادی دارند. مهم ترین تفاوت آن به نحوه کنترل و موارد استفاده از آن ها برمی شود.

پهپادهای پیشرفته به صورت اتوماتیک در راستاهای از پیش معین شده می توانند پرواز نمایند و از لحاظ قدرت مانور نسبت به هواپیماهای کنترلی حرف بیشتری برای گفتن دارند. بعلاوه یک پهپاد می تواند تجهیزاتی مانند دوربین های پیشرفته را حمل کند. در رابطه با موارد استفاده هم هواپیماهای کنترلی عمدتاً برای تفریح استفاده می شوند اما پهپادها در خدمت اهداف حیاتی دیگری هستند.

سخن آخر

پهپادها روی هم رفته مبتنی بر تکنولوژی های پیشرفته شگفت انگیزی هستند که البته روزبه روز پیشرفته تر هم می شوند. اگرچه بسیاری از کاربران برای تفریح از پهپادها استفاده می نمایند، اما همان طور که در این مطلب اشاره کردیم در صنایع مختلف نقش مهمی را ایفا می نمایند.

منبع: Make Use Of

منبع: دیجیکالا مگ
انتشار: 18 مرداد 1400 بروزرسانی: 18 مرداد 1400 گردآورنده: spaceweb.ir شناسه مطلب: 1741

به "پهپادها چگونه پرواز می نمایند و کاربردهای اصلی آن ها چیست؟" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "پهپادها چگونه پرواز می نمایند و کاربردهای اصلی آن ها چیست؟"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید