Czwórka studentów z Uniwersytetu Aalborga zaprojektowała i zbudowała dron, który może zarówno latać w powietrzu, jak i poruszać się pod wodą. To rzadkie połączenie dwóch środowisk, które wymagają zupełnie innych rozwiązań inżynieryjnych. Twórcami są Andrei Copaci, Paweł Kowalczyk, Krzysztof Sierocki i Mikołaj Dźwigało.
Ruch w wodzie był wielkim wyzwaniem dla inżynierów
Urządzenie powstało jako projekt pracy licencjackiej na wydziale AAU Energy w Esbjergu. Dron jest wyposażony w system śmigieł o zmiennym kącie nachylenia łopat. Dzięki temu potrafi dostosować sposób działania wirników do gęstości środowiska – generować ciąg w powietrzu i napęd w wodzie. Zmiana kąta odbywa się w czasie rzeczywistym, co pozwala mu płynnie przechodzić z lotu do zanurzenia i odwrotnie. To jedna z najważniejszych cech tego prototypu, bo właśnie to przejście od lat stanowi wyzwanie dla inżynierów na całym świecie.
Ruch w wodzie wymaga większego ciągu, inne są też zasady stabilizacji. Projektowanie takiego urządzenia oznacza mierzenie się z dwiema zupełnie różnymi dynamikami. Studenci musieli więc zadbać o to, żeby dron był nie tylko szczelny, ale też sterowny zarówno w powietrzu, jak i pod wodą. Zastosowali mechaniczne i programowe rozwiązania, które pozwalają utrzymać stabilność w obu środowiskach. Przykładowo: obudowa musiała być odporna na ciśnienie, a jednocześnie lekka i trwała. Użyli materiałów odpornych na korozję i zaprojektowali własny system uszczelnień.
Drony w naszej ofercie:
Testy drona, który ma pływać, wciąż trwają
Co ważne, wszystkie główne elementy powstały na miejscu. Studenci wykorzystali druk 3D do produkcji niestandardowych części, a do bardziej wymagających fragmentów zastosowali obróbkę CNC. Całość złożyli samodzielnie. „To pokazuje, że potrafią korzystać z nowoczesnych metod prototypowania na poziomie, jakiego oczekuje się w przemyśle” – powiedział jeden z opiekunów projektu, Petar Durdevic cytowany przez Techspot.
Na nagraniach testowych widać, jak dron unosi się nad powierzchnią wody, po czym zanurza się w basenie, porusza pod wodą, a następnie startuje pionowo z powrotem w powietrze. Choć trwa jeszcze ocena wytrzymałości i maksymalnej głębokości, prototyp już teraz pokazuje pełną funkcjonalność. Dron jest też przygotowany do przenoszenia różnych ładunków, takich jak kamery (np. sportowe), sonar czy czujniki środowiskowe. To daje mu duży potencjał zastosowań w terenie.
Do czego może służyć pływający dron?
Pomysł nie jest całkowicie nowy. Podobne próby były już podejmowane, między innymi w Chinach, gdzie opracowano modele Nezha SeaDart czy TJ-FlyingFish. Jednak w przypadku projektu z Aalborga ważna jest niezależność. Tym razem wszystko zostało zaprojektowane od podstaw, bez korzystania z gotowych podzespołów czy platform. To oznacza pełną kontrolę nad konstrukcją i większą możliwość jej rozwoju.
Zastosowania takiego drona mogą być bardzo szerokie. W przemyśle morskim mógłby służyć do inspekcji statków czy infrastruktury podwodnej, bez konieczności użycia dwóch oddzielnych urządzeń. W akcjach ratowniczych sprawdziłby się podczas powodzi, przeszukując obszary nad i pod powierzchnią wody. Mógłby też wspierać działania służb granicznych, wojska lub badaczy monitorujących stan mórz i oceanów. W jednym przelocie taki dron może zbierać dane z kilku warstw środowiska.
Na razie projekt jest jeszcze w fazie testów. Studenci planują poprawić wytrzymałość, dopracować systemy sterowania i rozbudować opcje związane z ładunkiem. Ale już teraz pokazali, że da się stworzyć drona, który poradzi sobie w dwóch zupełnie różnych warunkach i nie wymaga do tego wielkiego budżetu ani zaplecza dużej firmy.
