- إنضم
- 26 يوليو 2008
- المشاركات
- 34,989
- التفاعل
مبتكرون.. تصلح للعديد من الاستخدامات المدنية والعسكرية
طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك
تاريخ النشر: الثلاثاء 26 مارس 2013
غدير عبد المجيد
تهتم مشاريع الطلبة في فصل التخرج في الكثير من جامعات الدولة، بتطوير تكنولوجيا الطائرات من دون طيار، لما لها من أهمية في المجالات العسكرية والمدنية على حد سواء، إلى جانب أن هذا النوع من الطائرات ينطوي على مجال واسع من الإبداع، نظراً لوجود أنواع عدة منه، وبالتالي من الممكن الغوص في بحره وتطبيق أفكار مبتكرة عدة حوله. ومن هنا كانت شرارة الفكرة التي انطلقت منها أربع خريجات في كلية الهندسة بجامعة الإمارات، طورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك، تصلح للعديد من الاستخدامات المدنية مثل مسح التضاريس، والعسكرية مثل المراقبة والاستطلاع.
تطوير طائرة من دون طيار رباعية المحرك، مشروع تخرج عملت عليه أربع طالبات خريجات في كلية الهندسة بجامعة الإمارات، وهن عائشة القايدي وميثه اليماحي من قسم الهندسة الكهربائية، وروان الخنبشي ومي قاسم من قسم هندسة الاتصالات. وتصلح الطائرة للعديد من الاستخدامات المدنية، من بينها استكشاف تضاريس منطقة ما.
فكرة المشروع
عن فكرة المشروع، تقول المهندسة عائشة القايدي «اخترنا أن يكون مشروع تخرجنا تطوير طائرة من دون طيار رباعية المحرك، بعد أن اقترحه الدكتور حسن نورا علينا، وتحمسنا له لأن معظم الطلبة يتجهون في مشاريع تخرجهم نحو أنظمة الطاقة المتجددة، بينما هذا المشروع مختلف وجديد على الأقل بالنسبة لنا، ويضعنا أمام تحد كبير، حيث لا يوجد لدينا أدنى خبرة في بناء الطائرات ونظام عملها». وتضيف «يقوم مشروعنا على فكرة عمل طائرة من دون طيار رباعية المحرك تطير بطيار آلي تتم برمجته، وتتم عملية الطيران هذه إما بالريموت كنترول أو باستخدام الكمبيوتر، وتحتوي الطائرة المطورة على كاميرا وماسح ضوئي، حيث تستخدم الكاميرا لأخذ صور حية للمواقع، والماسح الضوئي يقوم بمسح المنطقة لمعرفة التضاريس الموجودة فيها لتفاديها أثناء الطيران».
وحول آلية العمل في المشروع، توضح المهندسة ميثه اليماحي «بدأنا المشروع في شهر فبراير 2012 وانتهينا في شهر يناير الماضي، وقد قمنا خلال الأشهر الأربعة الأولى بالبحث عن ممول للمشروع، وتصفحنا بعض الكتب والمواقع الإلكترونية للتعرف إلى الطائرات من دون طيار، ومن ثم أخذنا نخطط لمراحل العمل، واخترنا الأدوات التي سنستخدمها في المشروع بعد قيامنا بمقارنة موديلات مختلفة للأدوات واختيار الأفضل، اعتماداً على المزايا المرغوبة مثل الوزن، الحجم والسلامة، كما عمدنا إلى إعداد معادلات الطيران لتصميم نظام تحكم بالطائرة».
وتتابع «توقف العمل في الإجازة الصيفية، نظراً لسفر بعض طالبات المجموعة، وفي هذه الأثناء عملت الطالبات الأخريات على مواصلة البحث عن ممول، وبحلول العام الدراسي 2012 في سبتمبر، تمت مواصلة البحث عن ممول، ونتيجة عدم العثور عليه، ونظراً لضيق الوقت، انتقلنا للخطة ب، وهي عبارة عن تقليص السعر بشراء أدوات الطائرة التي تباع مع بعضها في طقم معدات من خارج الدولة، واستغرقت الأدوات وقتاً للوصول إلى الدولة، ولحين وصولها واصلنا العمل على تصميم نظام التحكم، وفور وصولها، بدأنا في تركيبها الذي استغرق وقتاً، وذلك بسبب الأخطاء والمحاولات التي كنا نفعلها، لأنها المرة الأولى التي نركب فيها طائرة، وبعد الانتهاء من تركيبها نفذنا بعض الاختبارات للتأكد من التوصيل والتركيب واختبارات أخرى للطيران، حتى تمكنا من إطلاق عملية الطيران بنظام التحكم الذي صممناه».
الأدوات المستخدمة
عن الأدوات المستخدمة في المشروع، تذكر المهندسة روان الخنبشي أنها 4 محركات، و4 أجهزة تحكم بالسرعة، وشريحتان إلكترونيتان، الأولى عبارة عن الطيار الآلي، والأخرى التي تحتوي على الحساسات، وهيكل الطائرة، و4 مراوح، وأسلاك، وغيرها من الأدوات التي استخدمت في التركيب والتثبيت.
وحول آلية التحكم بالطائرة، توضح الخنبشي «باستخدام الريموت كنترول يجب أولاً تشغيل الريموت كنترول، ومن ثم تشغيل الطائرة حتى تتعرف تلقائياً إلى المدى الذي يعمل عليه الريموت لكي تتلقى الأوامر منه، بعد ذلك يجب أن نقوم بما يسمى (أرمنق) أي نضع عصا التحكم لجهة اليسار حتى نرى إضاءة على الشريحة الإلكترونية، وبعد رؤية الإضاءة يمكننا البدء في الطيران. أما التحكم باستخدام الكمبيوتر فيتم باستخدام برنامج يسمى (mission planner) نقوم فيه بتحديد المسافة والارتفاع، ونضغط على زر البدء، فتقوم الطائرة بالطيران من النقطة التي وضعت عندها ثم تعود للنقطة نفسها». وتفيد الخنبشي بأن مشروعهن يتميز بطريقة التحكم بالطائرة، وهي الريموت كنترول أو الكمبيوتر، وأيضاً بوجود كاميرا وماسح ضوئي للحصول على صور حية للمنطقة، ومسح التضاريس الموجودة في المنطقة، ويمكن أن تستفيد منه القوات المسلحة في الاستطلاع والمراقبة، ويمكن لرجال الإطفاء استخدامه في حالة حدوث حريق في منطقة أو حقل لاستكشاف المنطقة والبحث عن الضحايا، ويمكن كذلك استخدامه في شركات البترول للوصول إلى الأماكن التي يصعب الوصول إليها لمعرفة أماكن التسرب.
مواصفات الطائرة
عن مواصفات الطائرة التي قامت الخريجات بتطويرها، تقول المهندسة مي قاسم «طول الطائرة 20x20 سم، وتزن كيلو جراماً واحداً، ويصل أقصى ارتفاع لها إلى 70 متراً، وتصل أقصى مدة طيران لما يقارب الساعة ونصف الساعة، أما قوة المحرك فهي 189,3 واط، ويحتوي الريموت كنترول على 5 قنوات للتحكم في حركة الطائرة، ويعمل في مدى 2,4 هيرتز، أما البطارية عبارة عن بطارية قابلة للشحن، وتعطي تقريباً 12 فولت وتعمل لغاية ساعة ونصف الساعة تقريباً».
وحول المشاكل التي اعترضت فريق الخريجات أثناء عملية تركيب وبرمجة الطائرة ـ توضح قاسم «في أثناء التركيب واجهتنا مشاكل مثل توصيل المحركات بأجهزة التحكم، حيث كانت الأسلاك تنفصل ونعيد توصيلها ثم تنفصل مرة أخرى، في النهاية قررنا لحم الأسلاك وتثبيتها باستخدام الهواء الساخن، وواجهنا مشكلة في توصيل البطارية بالطائرة، حيث إننا لم نستلم الموصلات التي تستخدم مع الطائرة عند طلبها من الموقع الإلكتروني، فبحثنا عن بديل، ووجدناه بعد عناء في محل ألعاب بأحد المراكز التجارية بالعين، أما عن آخر الاختبارات التي كنا نريد إجراءها للطائرة، فقد واجهنا مشكلة في الريموت كنترول أيضاً، حيث احترق الصمام الكهربائي الموجود بداخله، وبدأنا البحث عن ورش للتصليح لاستبدال الصمام بواحد آخر، كما واجهنا مشكلة حين قمنا بإطلاق الطائرة، فبينما كنا نتمرن على ذلك طارت عالياً وانكسرت المراوح نظراً لقوة الرياح في ذلك اليوم، ومن هنا استنتجنا شروط تشغيل الطائرة، وهي أنه يجب أن يكون الطقس خالياً من الرياح حتى نستطيع التحكم فيها، وأيضاً يجب أن تكون البطارية الطائرة وبطاريات الريموت كنترول مشحونة كلياً».
وتؤكد القايدي أنها وفريقها كن يعملن بروح واحدة، وقد أفادهن تنوع التخصصات بينهن، وعلى الرغم من توزيع المهام بينهن، إلا أنهن كن يعملن سوية ليكون الجميع على اطلاع ودراية بكل مراحل التنفيذ.
آفاق تطويرية
المهندسات عائشة وميثه وروان ومي شاركن بطائرتهن في معرض الدفاع الدولي «آيدكس 2013»، الذي أقيم مؤخراً في العاصمة أبوظبي، حول تلك المشاركة، يقلن «كانت فرصة رائعة ومفيدة لنا، حيث حصلنا على الثناء من الكثير من الأشخاص الذين يعملون في مجال الطيران، واكتسبنا أفكاراً لتطوير المشروع، من أهمها تصغير حجم الطائرة لتكون عملية أكثر، حيث واجهنا الكثير من النقد على الشكل الخارجي للطائرة بأنه غير جذاب، كما ناقشنا الكثير من التفاصيل مع طلبة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا الذين يعملون في هذا المجال أيضاً، وقد أثنوا على مشروعنا مع إظهار بعض النقد، مثل أننا نتحكم بالسرعة فقط وليس بالموقع».
وتعتقد عائشة أنه من الممكن تطوير المشروع في المستقبل، بإضافة متعقب ليزر يقوم بتعقب شخص أو مركبة معينة، وأيضاً يمكن تطويره من جهة أخرى، حيث يقوم حالياً طلبة جامعة الإمارات على عمل سرب من الطائرات من دون طيار تستخدم للعروض الجوية.
اقرأ المزيد : المقال كامل - طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك - جريدة الاتحاد المقال كامل - طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك - جريدة الاتحاد
طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك
تاريخ النشر: الثلاثاء 26 مارس 2013
غدير عبد المجيد
تهتم مشاريع الطلبة في فصل التخرج في الكثير من جامعات الدولة، بتطوير تكنولوجيا الطائرات من دون طيار، لما لها من أهمية في المجالات العسكرية والمدنية على حد سواء، إلى جانب أن هذا النوع من الطائرات ينطوي على مجال واسع من الإبداع، نظراً لوجود أنواع عدة منه، وبالتالي من الممكن الغوص في بحره وتطبيق أفكار مبتكرة عدة حوله. ومن هنا كانت شرارة الفكرة التي انطلقت منها أربع خريجات في كلية الهندسة بجامعة الإمارات، طورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك، تصلح للعديد من الاستخدامات المدنية مثل مسح التضاريس، والعسكرية مثل المراقبة والاستطلاع.
تطوير طائرة من دون طيار رباعية المحرك، مشروع تخرج عملت عليه أربع طالبات خريجات في كلية الهندسة بجامعة الإمارات، وهن عائشة القايدي وميثه اليماحي من قسم الهندسة الكهربائية، وروان الخنبشي ومي قاسم من قسم هندسة الاتصالات. وتصلح الطائرة للعديد من الاستخدامات المدنية، من بينها استكشاف تضاريس منطقة ما.
فكرة المشروع
عن فكرة المشروع، تقول المهندسة عائشة القايدي «اخترنا أن يكون مشروع تخرجنا تطوير طائرة من دون طيار رباعية المحرك، بعد أن اقترحه الدكتور حسن نورا علينا، وتحمسنا له لأن معظم الطلبة يتجهون في مشاريع تخرجهم نحو أنظمة الطاقة المتجددة، بينما هذا المشروع مختلف وجديد على الأقل بالنسبة لنا، ويضعنا أمام تحد كبير، حيث لا يوجد لدينا أدنى خبرة في بناء الطائرات ونظام عملها». وتضيف «يقوم مشروعنا على فكرة عمل طائرة من دون طيار رباعية المحرك تطير بطيار آلي تتم برمجته، وتتم عملية الطيران هذه إما بالريموت كنترول أو باستخدام الكمبيوتر، وتحتوي الطائرة المطورة على كاميرا وماسح ضوئي، حيث تستخدم الكاميرا لأخذ صور حية للمواقع، والماسح الضوئي يقوم بمسح المنطقة لمعرفة التضاريس الموجودة فيها لتفاديها أثناء الطيران».
وحول آلية العمل في المشروع، توضح المهندسة ميثه اليماحي «بدأنا المشروع في شهر فبراير 2012 وانتهينا في شهر يناير الماضي، وقد قمنا خلال الأشهر الأربعة الأولى بالبحث عن ممول للمشروع، وتصفحنا بعض الكتب والمواقع الإلكترونية للتعرف إلى الطائرات من دون طيار، ومن ثم أخذنا نخطط لمراحل العمل، واخترنا الأدوات التي سنستخدمها في المشروع بعد قيامنا بمقارنة موديلات مختلفة للأدوات واختيار الأفضل، اعتماداً على المزايا المرغوبة مثل الوزن، الحجم والسلامة، كما عمدنا إلى إعداد معادلات الطيران لتصميم نظام تحكم بالطائرة».
وتتابع «توقف العمل في الإجازة الصيفية، نظراً لسفر بعض طالبات المجموعة، وفي هذه الأثناء عملت الطالبات الأخريات على مواصلة البحث عن ممول، وبحلول العام الدراسي 2012 في سبتمبر، تمت مواصلة البحث عن ممول، ونتيجة عدم العثور عليه، ونظراً لضيق الوقت، انتقلنا للخطة ب، وهي عبارة عن تقليص السعر بشراء أدوات الطائرة التي تباع مع بعضها في طقم معدات من خارج الدولة، واستغرقت الأدوات وقتاً للوصول إلى الدولة، ولحين وصولها واصلنا العمل على تصميم نظام التحكم، وفور وصولها، بدأنا في تركيبها الذي استغرق وقتاً، وذلك بسبب الأخطاء والمحاولات التي كنا نفعلها، لأنها المرة الأولى التي نركب فيها طائرة، وبعد الانتهاء من تركيبها نفذنا بعض الاختبارات للتأكد من التوصيل والتركيب واختبارات أخرى للطيران، حتى تمكنا من إطلاق عملية الطيران بنظام التحكم الذي صممناه».
الأدوات المستخدمة
عن الأدوات المستخدمة في المشروع، تذكر المهندسة روان الخنبشي أنها 4 محركات، و4 أجهزة تحكم بالسرعة، وشريحتان إلكترونيتان، الأولى عبارة عن الطيار الآلي، والأخرى التي تحتوي على الحساسات، وهيكل الطائرة، و4 مراوح، وأسلاك، وغيرها من الأدوات التي استخدمت في التركيب والتثبيت.
وحول آلية التحكم بالطائرة، توضح الخنبشي «باستخدام الريموت كنترول يجب أولاً تشغيل الريموت كنترول، ومن ثم تشغيل الطائرة حتى تتعرف تلقائياً إلى المدى الذي يعمل عليه الريموت لكي تتلقى الأوامر منه، بعد ذلك يجب أن نقوم بما يسمى (أرمنق) أي نضع عصا التحكم لجهة اليسار حتى نرى إضاءة على الشريحة الإلكترونية، وبعد رؤية الإضاءة يمكننا البدء في الطيران. أما التحكم باستخدام الكمبيوتر فيتم باستخدام برنامج يسمى (mission planner) نقوم فيه بتحديد المسافة والارتفاع، ونضغط على زر البدء، فتقوم الطائرة بالطيران من النقطة التي وضعت عندها ثم تعود للنقطة نفسها». وتفيد الخنبشي بأن مشروعهن يتميز بطريقة التحكم بالطائرة، وهي الريموت كنترول أو الكمبيوتر، وأيضاً بوجود كاميرا وماسح ضوئي للحصول على صور حية للمنطقة، ومسح التضاريس الموجودة في المنطقة، ويمكن أن تستفيد منه القوات المسلحة في الاستطلاع والمراقبة، ويمكن لرجال الإطفاء استخدامه في حالة حدوث حريق في منطقة أو حقل لاستكشاف المنطقة والبحث عن الضحايا، ويمكن كذلك استخدامه في شركات البترول للوصول إلى الأماكن التي يصعب الوصول إليها لمعرفة أماكن التسرب.
مواصفات الطائرة
عن مواصفات الطائرة التي قامت الخريجات بتطويرها، تقول المهندسة مي قاسم «طول الطائرة 20x20 سم، وتزن كيلو جراماً واحداً، ويصل أقصى ارتفاع لها إلى 70 متراً، وتصل أقصى مدة طيران لما يقارب الساعة ونصف الساعة، أما قوة المحرك فهي 189,3 واط، ويحتوي الريموت كنترول على 5 قنوات للتحكم في حركة الطائرة، ويعمل في مدى 2,4 هيرتز، أما البطارية عبارة عن بطارية قابلة للشحن، وتعطي تقريباً 12 فولت وتعمل لغاية ساعة ونصف الساعة تقريباً».
وحول المشاكل التي اعترضت فريق الخريجات أثناء عملية تركيب وبرمجة الطائرة ـ توضح قاسم «في أثناء التركيب واجهتنا مشاكل مثل توصيل المحركات بأجهزة التحكم، حيث كانت الأسلاك تنفصل ونعيد توصيلها ثم تنفصل مرة أخرى، في النهاية قررنا لحم الأسلاك وتثبيتها باستخدام الهواء الساخن، وواجهنا مشكلة في توصيل البطارية بالطائرة، حيث إننا لم نستلم الموصلات التي تستخدم مع الطائرة عند طلبها من الموقع الإلكتروني، فبحثنا عن بديل، ووجدناه بعد عناء في محل ألعاب بأحد المراكز التجارية بالعين، أما عن آخر الاختبارات التي كنا نريد إجراءها للطائرة، فقد واجهنا مشكلة في الريموت كنترول أيضاً، حيث احترق الصمام الكهربائي الموجود بداخله، وبدأنا البحث عن ورش للتصليح لاستبدال الصمام بواحد آخر، كما واجهنا مشكلة حين قمنا بإطلاق الطائرة، فبينما كنا نتمرن على ذلك طارت عالياً وانكسرت المراوح نظراً لقوة الرياح في ذلك اليوم، ومن هنا استنتجنا شروط تشغيل الطائرة، وهي أنه يجب أن يكون الطقس خالياً من الرياح حتى نستطيع التحكم فيها، وأيضاً يجب أن تكون البطارية الطائرة وبطاريات الريموت كنترول مشحونة كلياً».
وتؤكد القايدي أنها وفريقها كن يعملن بروح واحدة، وقد أفادهن تنوع التخصصات بينهن، وعلى الرغم من توزيع المهام بينهن، إلا أنهن كن يعملن سوية ليكون الجميع على اطلاع ودراية بكل مراحل التنفيذ.
آفاق تطويرية
المهندسات عائشة وميثه وروان ومي شاركن بطائرتهن في معرض الدفاع الدولي «آيدكس 2013»، الذي أقيم مؤخراً في العاصمة أبوظبي، حول تلك المشاركة، يقلن «كانت فرصة رائعة ومفيدة لنا، حيث حصلنا على الثناء من الكثير من الأشخاص الذين يعملون في مجال الطيران، واكتسبنا أفكاراً لتطوير المشروع، من أهمها تصغير حجم الطائرة لتكون عملية أكثر، حيث واجهنا الكثير من النقد على الشكل الخارجي للطائرة بأنه غير جذاب، كما ناقشنا الكثير من التفاصيل مع طلبة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا الذين يعملون في هذا المجال أيضاً، وقد أثنوا على مشروعنا مع إظهار بعض النقد، مثل أننا نتحكم بالسرعة فقط وليس بالموقع».
وتعتقد عائشة أنه من الممكن تطوير المشروع في المستقبل، بإضافة متعقب ليزر يقوم بتعقب شخص أو مركبة معينة، وأيضاً يمكن تطويره من جهة أخرى، حيث يقوم حالياً طلبة جامعة الإمارات على عمل سرب من الطائرات من دون طيار تستخدم للعروض الجوية.
اقرأ المزيد : المقال كامل - طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك - جريدة الاتحاد المقال كامل - طالبات يطورن طائرة من دون طيار رباعية المحرك - جريدة الاتحاد
