תקציר הרצאה בנושא מיקרו-מל"טים מאת פרופ' דניאל וייס

תקציר הרצאה בנושא מיקרו-מל"טים מאת פרופ' דניאל וייס

בתאריך 23.1.2002 נערכה בפקולטה לאווירונאוטיקה בטכניון הרצאה בנושא מיקרו-מל"טים, מאת פרופ' דניאל וייס. ממל"טים (MAVs – Micro Aerial Vehicles) הם למעשה משפחה חדשה של כלי-טיס קטנים, שגודלם הוא לכל היותר 15 ס"מ. מגבלה זו הופכת אותם להיות קטנים בסדר-גודל אחד לפחות מכל כלי הטיס האחרים הקיימים כיום. ניתן לראותם למעשה כרובוטים אוויריים זעירים, המסוגלים להביא מטענים קלים למקומות אליהם הגישה קשה או מסוכנת.

משימות אופייניות לממל"טים יכולות להיות בעלות אופי פסיבי, למשל משימות שמירה ובטחון, פטרול על צינורות נפט ותחנות שאיבה, איתור נפגעים באסונות, מודיעין שדה לכוחות מיוחדים ועוד. כמו כן ייתכנו גם משימות בעלות אופי אקטיבי, כפיזור כימיקלים לנטרול חומרים מסוכנים או לזיהויים, הנחתת ציוד קליטה או שיבוש אלקטרוני, הנחתת ציוד עזרה ראשונה קטן, או לחילופין – הנחתת מטעני חבלה.

למעשה, ניתן להשתמש בממל"טים לנשיאת כל ציוד המתאים לגודלם. למשל – ממל"ט מדגם microSTAR מתוצרת Lockheed-Sanders מסוגל לשאת מטען במשקל 20 גרם, וזמן שהיותו באוויר הוא כ-20 דקות. לעומתו, ייצרו ממל"טים קטנים אף יותר, למשל רובוט שפירית בשליטה מרחוק, שכל משקלו 20 גרם, ומטענו הוא מצלמה הניתנת לכיוון. רובוט זה נע באמצעות נפנוף כנפיים, ומסוגל להישאר באוויר למשך 12 דקות.

מדוע למעשה, איננו רואים כלים אלו בשימוש יומיומי? ישנם מספר תחומים בעייתיים, המקשים על פיתוח ממל"טים: ראשית, אווירודינמיקה – המחקר האווירודינמי התרכז עד היום בתחום מספר ריינולדס גדולים, בסדרי גודל של 10⁶-10⁸ (מספרי ריינולדס הם מדד המשקף את הסביבה האווירית של כלי הטיס, והוא מכפלת גודל הכלי במהירותו). המחקר של תחום מספרי ריינולדס קטנים התרכז עד היום בעיקר סביב עופות וחרקים מעופפים, והבנתנו אותו מוגבלת. יש קושי לדעת, למשל, באיזה סוג של תעופה כדאי להשתמש: כנף קבועה, כנף סובבת את נפנוף. תחום בעייתי נוסף הוא אספקת האנרגיה. כדי להרים לאוויר משקל של כ-100 גרם, יש צורך לפחות ב-20W. כמובן, שעל כלי-הטיס לשאת את מקור האנרגיה עליו, והוא בעצם חלק ממשקלו. הסוללות הרגילות כיום אינן מסוגלות לספק צפיפות אנרגיה שכזו, ומתקיימים מחקרים רבים בעניין הגדלת צפיפות האנרגיה.

בארץ מבוצעים כיום שני פרוייקטים בנושא בפקולטה להנדסה אווירונאוטית בטכניון: 1. מיקרו-רחפן – כלי טיס בגודל 15 ס"מ, הממריא ע"י סיבוב רוטורים אופקיים בכיוון הטיסה (לעומת מסוק, המסובב רוטורים אופקיים בניצב לכיוון הטיסה) ושינוי זווית הרוטורים בו זמנית. ניתן לשלוט על כיוון הכלי, ויש לו יכולת ריחוף. 2. מזו-מל"ט – כלי טייס קטן עוד יותר, בגודל עד 5 מ"מ (!). כלי כזה קרוב יותר לחרק קטן מבחינת מספרי ריינולדס, מאשר לציפור (כמו ממל"ט), ולכן שייך למעשה למשפחה חדשה.

קישורים נוספים:

תוכנית הממל"טים של DARPA - סוכנות המו"פ הבטחוני האמריקאית

www.darpa.mil/tto/programs/mav.html

קבוצת הפיתוח של ממל"טים באוניברסיטת Notre-Dam באינדיאנה

www.nd.edu/~mav

תוכנית MAVRIC של אוניברסיטת אריזונה

www.eas.asu.edu/~mavric/main.html

אתר התחרות העולמית של ממל"טים – שנת 2000

www.eas.asu.edu/~uav/main.html

אתר התחרות העולמית של ממל"טים – שנים 1997, 1998, 1999

www.aero.ufl.edu/~issmo/mav/mav.htm

ממל"ט אוטונומי מתוצרת Intelligent Automation, Inc

www.i-a-i.com/view.asp?type=view&PassageID=26&SubID=4&TopicID=1

ממל"ט Black-Widow מתוצרת AeroVironment

http://www.aerovironment.com/news/news-archive/mav99.html

חזרה