این جاسوس‌های کوچک!

این امر بخصوص در مواردی مانند امدادرسانی و جنگ اهمیتی بالا داشت و همین نیاز بود که منجر به اختراع هلیکوپترها شد، اما وجود یک ملخ چرخان به خاطر قانون پایستگی اندازه حرکت زاویه ای، باعث تعادل نداشتن پرواز چنین وسیله پرنده ای بود.

برای رفع این مشکل هلیکوپترها را با دمی بلند و یک پروانه کوچک عمودی می سازند یا این که از دو ملخ که در دو جهت متفاوت می چرخند، استفاده می شود تا این حالت را خنثی کنند. (مانند هلیکوپترهای شینوک یا تیلیت روترها)

یکی دیگر از روش ها برای برقراری تعادل در پرواز، استفاده از چهار ملخ چرخان در کوادروکوپترهاست. هر چند توجه به این وسیله در چند سال اخیر بسیار زیاد شده و به دلیل توانایی های آن در مانورپذیری بالا و توان ساخت و کنترل در ابعاد کوچک، این روزها حداقل در محیط های پژوهشی برای ساخت فناوری های آینده بسیار مورد توجه قرار گرفته، اما ابداع آنها به همان روزهای اول داستان پرواز در اوایل قرن بیستم می رسد.

این quadrotorها می توانند بدون سر و صدای زیاد، در اطراف محیط های مورد نظر پرواز کرده و تصاویر ویدیویی را با کیفیت خوبی به شکل مستقیم و زنده به گیرنده مرکزی شان انتقال دهند.

این ربات های پرنده همچنین دارای قابلیت ردیابی افراد مضنون با لیزر هستند.

به گمانم باید کم کم به دنبال یک نیروی ورزیده شکار ربات های پرنده باشید. زیرا در آینده نزدیک این جاسوسان کوچک در همه جا و در اختیار همه گروه ها خواهند بود: از سوپرمارکت محله گرفته تا شرکت های امنیتی خصوصی و شاید هم همسایه های بیکار و کنجکاو!

دوران شکوه هلیکوپترها جنگ ویتنام بود که این وسیله در جا به جایی نیروها در میان جنگ های انبوه هند و چین نقش مهمی داشت. اما قرن بیست ویکم و انقلاب آی تی و همزمان پیشرفت در علم مواد که به ساخت کامپوزیت های مقاوم و در عین حال سبک منجر شد، باعث گردید بار دیگر توجه به این وسیله جذاب که حالا در ابعاد کوچک ساخته می شود برای حمل و نقل و ارتباطات فیزیکی بیشتر شود. الان نخستین کاربرد کوادروکوپترها در اسباب بازی هاست. برای همین در نمایشگاه اسباب بازی که بتازگی برگزار شد هم موارد زیادی از این وسیله دیده شد.

اما شاید جالب ترین کاربرد این پرنده های چهار ملخه وقتی پیشنهاد شد که قوانین فدرال در ایالات متحده استفاده از سیستم به اشتراک گذاری تورنت را ممنوع کرد این شرکت بلافاصله اعلام کرد که سرورهای خود را روی کوادروکوپترها قرار می دهد تا پرواز کرده و دیگر روی خاک ایالات متحده نباشد و از شمول این قانون خارج شود؛ اینجا بود که توجه جدی تری به این وسیله شد. امروز همه کاربران می توانند حتی در ایران با خرید وسایل ساده و نسبتا ارزان و سرهم بندی کردن آنها به سادگی حتی در آشپزخانه منزلشان(!) یک کوادروکوپتر بسازند.

اما مشکل بزرگی که بر سر طراحی همچین پرنده هایی وجود دارد مسئله پایداری این نوع از پرنده هاست که کار بسیار پیچیده ای است.

در زیر به برخی از مشکلاتی که ممکن است تعادل پرنده را برهم بزند می پردازیم:

1. تغییر دور ناخواسته پره ها و عدم تعادل در سرعت چرخش پره ها: این امر ممکن است بخاطر عوامل زیادی اتفاق بیفتد، از جمله اصطحکاک متفاوت موتورها بخاطر کثیفی موتورها یا همدور نبودن خود موتورها یا عدم همخوانی استپهای کنترل دور یا مسائلی از این دست.

2. عدم تعادل وزنی پرنده: این مسئله که بسیار شایع است ممکن است بخاطر عواملی چون تغییر مرکز ثقل و یا نصب نامتقارن تجهیزات اصلی و یا فرعی مانند دوربین ها و سنسورها و یا عوامل خارجی دیگر رخ دهد.

3. اما مهمترین مسئله در عدم پایداری باد است: باد به تنهای می تواند تعادل تمامی پرنده ها را برهم بزند و کوادرتور هم جدا از این مسئله نیست. اما بادها جور دیگری هم خودنمایی می کنند و آن تاثیر باد ناشی از خود ملخ ها که شامل جریان گردابی ملخ ها و جریان برگشتی از سطح زمین می شود که بصورت نامتعادل به خود پره ها و بدنه پرنده برخورد کرده و بشدت تعادل پرنده را برهم میزند.

اما اثر مشکل عدم تعادل به این گونه است که اگر پرنده به هر دلیلی از دلایل فوق 1درجه و شاید هم کمتر از تعادل خارج شود بردار رانش موتورها از حالت عمود خارج شده و پرنده به صورت ناخواسته به یک سمت حرکت می کند، که این امر با ازدیاد زاویه ناپایداری سرعت بیشتری می گیرد. به طوری که باعث برخورد ناخواسته و عدم ثابت ایستادن پرنده می شود و در نهایت منجر به سقوط و انهدام پرنده.

کوادروکوپترهای کوچک امروزه در محیط های پژوهشی و تحقیقاتی مانند دانشگاه ها کاربردهای مهمی مانند تست سیستم های ارتباطاتی، مسیریابی، رباتیک و سامانه های زمان واقعی دارند و گروه هایی از مهندسان برق و مکانیک گرفته تا علوم کامپیوتر روی آن کار می کنند.

این وسیله کاربردهای نظامی هم در پایش و عکسبرداری دارد و پژوهشکده های هوایی کشورمان هم که سال هاست روی پهپادها کار می کنند، می توانند با کار روی این وسیله نمونه های نظامی آن را بسازند که بخصوص برای پایش مرزهای کشور در مناطق صعب العبور مناسب است و ابزار مناسبی برای کنترل مرزهای آبی و جلوگیری از قاچاق کالا در این نواحی باشد.

همچنین با گستردگی که کشورمان دارد پایش محیط زیست و پارک های حفاظت شده امر سختی است که کوادروکوپترها می توانند براحتی و با هزینه بسیار کم آن را برای سازمان محیط زیست آسان کنند. نصب دوربین های کنترل خلاف های رانندگی که عبور رانندگان از مسیرهای خلاف، بین خطوط و حرکات مارپیچ را در بزرگراه ها تشخیص می دهد، روی کوادروکوپتر هم می تواند کاربرد مفیدی از این وسیله جذاب و ساده برای پلیس راهور ناجا باشد.

در مجموع این فناوری پیشرفته با سادگی در نصب و کاربردی شدن، می تواند وسیله مناسبی برای کنترل، پایش یا حتی انجام مانورهایی برای کمک رسانی باشد که هنوز جدی گرفته نشده، ولی به نظر می رسد آینده روشنی پیش رو دارد.