طوّر باحثون من جامعة جنوب الأورال الحكومية نموذجًا أوليًا لجهاز قادر على نقل طائرات صغيرة بدون طيار لمسافات طويلة، على سبيل المثال، لأغراض تطوير القطب الشمالي ومراقبة الغابات. ويعمل باحثون شباب على هذا المشروع ضمن برنامج «سيريوس» الصيفي تحت إشراف علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية.
صُممت طائرة النقل، التي تحمل الاسم الرمزي «كانجارو»، وفقًا لنظام الترادف، وستكون قادرة على حمل حمولة أو طائرات صغيرة بدون طيار يصل وزنها الإجمالي إلى كيلوغرامين.
«قال كونستانتين كوليسنيكوف، الطالب في قسم الفضاء في جامعة جنوب الأورال الحكومية: سيوصل الجهاز الطائرة بدون طيار إلى وجهتها، حيث سيقبلها المشغل لأداء المهام الموكلة إليه. أثناء تنفيذ الطائرة بدون طيار لمهمتها، يمكن لجهاز النقل، أثناء انتظاره للهدف غير المحمّل، شحن نفسه قبل إعادته، أو العودة فورًا وتلقائيًا إلى قاعدة الإطلاق فارغا. نعمل حاليًا على إعداد نسخة تجريبية مزودة بألواح شمسية للعمل في القطب الشمالي. أود الإشارة إلى أن هبوط طائرة رباعية المراوح أو طائرة بدون طيار من مركبة نقل لا يشترط بالضرورة أن يتم فورًا؛ إذ يمكن إطلاق هذه الأجهزة في الهواء أثناء الطيران، وإعادتها أيضًا».
يبلغ وزن النموذج الأولي 3 كجم، ويبلغ طول جناحيه مترين، ويبلغ طول جسمه 95.7 سم، مما يسمح له بحمل 5 كجم، مع الأخذ في الاعتبار وزنه، لمسافة تصل إلى 80 كم. يمكن للجهاز نقل طائرتين مسيرتين في الوقت نفسه، أو طائرة أرضية واحدة مزودة بمكرر، يتم التحكم في كل منهما بواسطة مشغل منفصل، أو حمولة بوزن يصل إلى 1.2 كجم.
يسمح المطورون بتوسيع النموذج ليشمل طائرات أكبر حجمًا على متن الجهاز - أي أربعة أضعاف ما هو ممكن حاليًا.
من الناحية الفنية، يقتصر مدى طائرة رباعية المراوح مستقلة أو طائرة أرضية بدون طيار على كيلومتر واحد. ويعود ذلك بشكل كبير إلى صغر سعة البطارية وانخفاض قوة الهوائيات المثبتة على الطائرة.
«أوضح أوليج سيفرين، المحاضر الأول في قسم العمليات والآلات لمعالجة ضغط المعادن بجامعة جنوب الأورال الحكومية: تتمتع الطائرات الصغيرة بدون طيار والطائرات الرباعية المراوح بالقدرة على اختراق أماكن يصعب على النماذج الأكبر حجمًا الوصول إليها، ولكن إذا كان الهدف بعيدًا، فسيكون تسليم هذه الطائرات مشكلة - إذ سيتوجب تجهيز بعثة استكشافية. وأضاف: لزيادة مرونة هذه البعثات وتقليل الوقت اللازم لتجهيز الأجهزة، اقترح باحثون شباب استخدام مجمع لتوصيل عدة طائرات بدون طيار دفعة واحدة مباشرةً إلى موقع العمل».
تتمثل مزايا جهاز النقل «كانجارو» في صغر حجمه، وتعدد وحداته (إذ يُمكن تركيب مقصورات مختلفة والمعدات اللازمة)، وسهولة إصلاحه (حيث يُصنع معظم هيكله باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، ما يُتيح إعادة طباعة وحدات فردية)، بالإضافة إلى قدرته الاستيعابية نظرًا لأبعاده.
«أشار أوليج سيفيرين إلى أن روسيا تُطوّر اليوم بنشاط اتجاهًا يسمح بالعمل مع ما يُسمى بأنظمة السرب، حيث يتم دمج عدة طائرات بدون طيار في نظام عمل واحد. وقد تبيّن أن الحل الذي اقترحه طلاب جمعية «فيكتور» لدينا لمزامنة الطائرات بدون طيار، ليس فقط بتصاميمها المختلفة، بل بأنواعها المختلفة، مثير للاهتمام واستثنائي. سيسمح هذا الحل بتوصيل السرب في أقرب مكان ممكن إلى مكان تنفيذ المهمة، مع تعظيم مزايا الأجهزة من مختلف الفئات. عند تصميم الجهاز، اعتمد الباحثون على كل من ظروف التشغيل القياسية واستقلالية النظام، مما أدى إلى عدد من الحلول غير التقليدية، مثل استخدام نظام «الترادف». يسمح التصميم بوضع أي حمولة تقريبًا في حجرة الشحن، وتعتمد وظيفتها على الوحدة المُجهزة أثناء التحضير؛ يمكن أن تكون هذه الوحدات مُكررات وألواحًا شمسية على طائرات بدون طيار لزيادة مدى الإشارة، بالإضافة إلى نظام هبوط آلي بالقصور الذاتي لإعادة الطائرة بدون طيار إلى حاملتها جوًا. سنكون روادًا في هذا المجال، إذ لا توجد نظائر معروفة مثيله حتى الآن».
يتم التحكم في النموذج الأولي بواسطة جهاز تحكم عن بُعد (حتى 20 كم) ونظام طيار آلي مدمج (50 كم في اتجاه واحد). يمكن إطلاق الجهاز من أي سطح مستوٍ دون الحاجة إلى قاعدة خاصة. عند تجاوز نطاق الاتصال، يعود كانجارو تلقائيًا إلى موقع الإطلاق بفضل تفعيل نظام الحماية في نظام الطيار الآلي. يمكن إعادة الشحن أثناء الطيران، وسيتمكن الجهاز من الشحن الكامل عند الهبوط.
يمكن استخدام جهاز النقل كانجارو لنقل الطائرات المسيرة لمسافات طويلة في تطوير القطب الشمالي، على سبيل المثال، لمراقبة الأنهار الجليدية وهجرة البطاريق، وأخذ عينات من جليد القطب الشمالي باستخدام الطائرات المسيرة. أما خارج القطب الشمالي، فيُستخدم لحماية مناطق الغابات، وحراسة المناطق المعرضة لخطر حرائق الغابات، ومساعدة منظمات حماية الغابات، على سبيل المثال، في القبض على الصيادين غير الشرعيين.