پهپاد هال چیست؟

پهپاد هال مخفف عبارت انگلیسی High Altitude Long Endurance می‌باشد و به پهپادی گفته می‌شود که مقاومت و پایداری پرواز طولانی مدت داشته باشد.

معرفی و ویژگی‌های پهپاد هال(HALE)

همانطور که در مقاله پهپاد چیست اشاره کردیم، پهپاد مخفف عبارت پرنده هدایت پذیر از دور می‌باشد که انواع و کاربردهای مختلف از جمله جاسوسی و نظامی دارد.

حال پهپاد هال نیز از این نوع است و در واقع یک نوع پرنده بدون سرنشین می‌باشد که با هدف انجام مأموریت‌های جاسوسی و مخابراتی طراحی شده است.

برای انجام چنین مأموریت‌هایی، پهپاد باید شرایط اساسی انجام این گونه ماموریت‌ها، یعنی پرواز در ارتفاعات بسیار بالا، ارتفاع سقف پرواز 40000 فوتی یا 12 کیلومتری، و حداقل پایداری پرواز 12 ساعت را برآورده کند.

همچنین در این گونه ماموریت‌ها، طراحی پهپاد باید به گونه ای باشد که محدودیت وزن پهپاد در شرایط برخاست که حداکثر 50 کیلوگرم است را ارضاء نماید.

از طرفی این گونه پهپادها باید بتوانند در تمام مراحل و شرایط آب و هوایی و وزش بادهای شدید کار کنند. در پهپاد هال، پرواز کروز هنگامی آغاز می‌شود که وسیله نقلیه به ارتفاع بالاتر از 6096 متر برسد. این فاز پرواز، طولانی‌ترین فاز پهپاد هال است.

نکات اساسی در طراحی پهپاد هال

در طراحی پهپادهای جاسوسی و از جمله پهپاد هال، هدف باید دست یافتن به بهترین تنظیمات و مقیاس بندی برای هر یک از اجزای پهپاد و به عبارتی بهینه سازی طراحی اجزای پهپاد باشد.

اولین بازنگری ها در طراحی چنین پهپادهایی که با بررسی های دقیق علمی صورت گرفت، منجر به ایجاد تغییرات در طراحی اجزای مختلف پهپاد مانند بال، بدنه، تثبیت کننده افقی و عمودی گردید.

دومین بازنگری در نحوه تحلیل پایداری نیروی وزن – انرژی وارده به پهپاد در حین پرواز صورت گرفت. به عبارتی بهینه سازی طراحی با انجام تجزیه و تحلیل های مختلف از جمله تحلیل های آیرودینامیک، پایداری پرواز، مقاومت اجزای مختلف پهپاد در برابر نیروهای وارده در حین پرواز، عملکردها، مقاومت اجزای پهپاد در برابر افت وزن پهپاد در حین سقوط آزاد و تغییرات مرکز ثقل پهپاد انجام گرفت.

در تحلیل آیرودینامیکی، داده های آیرودینامیکی و نحوه توزیع نیروی بالابر هوایِ در جریانِ اطرافِ بال های پهپاد و مابین دهانه آن را به عنوان داده های ورودی برای محاسبه اندازه بهینه سازه های تشکیل دهنده پهپاد و بهبود عملکرد پهپاد به کار می برند.

در طراحی این نوع پهپادها، مشخصات ویژه هر ماموریت شامل مشخصات جغرافیایی محل ماموریت و اهمیت استراتژیکی و نظامی آن ماموریت را نیز مد نظر قرار می دهند تا اطمینان حاصل شود که پهپاد در هر لحظه ماموریت خود را به خوبی انجام می دهد.

نتیجه نهایی چنین تحلیل هایی، طراحی و ساخت پهپاد های جاسوسی و مخابراتی معروف به پهپاد هال شده است که دارای بیشترین پایداری پرواز، کمترین مقاومت آیرودینامیکی در برابر جریان هوا و با وزن بسیار مطلوب 49 کیلوگرم می باشد.

طراحی دم پهپاد هال به صورت HTP متوسط انجام شده است. تمام اجزای الکتریکی به جز سیستم پیشرانه آن(موتور، ESC، باتری) که در محفظه مخصوص خود نگهداری می شوند، در داخل بدنه(Fuselage) نصب شده اند.

برای آشنایی بیشتر با پهپادهای نظامی ایران کلیک کنید.

طراحی پهپادهای جاسوسی

در پهپادهای جاسوسی و از جمله پهپاد هال، مهمترین نکته ای که در حین طراحی و ساخت باید بدان توجه داشت، پیچیدگی طراحی به دلیل ارتفاع پرواز بالا و عدم دسترسی به انرژی کافی در هر لحظه، به دلیل مشخصه در خفا بودن این گونه پهپادها، برای تأمین نیروی کار موتورها می باشد.

در زمان روشنایی روز، انرژی خورشیدی به وسیله پنل های خورشیدی واقع بر روی بال های پهپاد، جذب شده و برای تأمین موتورهای الکتریکی و اجزای دیگر پهپاد مورد استفاده قرار می گیرد.باقیمانده انرژی در یک پیل سوختی ذخیره می شود و در زمان غروب آفتاب مورد استفاده قرار می گیرد.

برای اطلاعات بیشتر پیشنهاد می کنیم مقاله سوخت پهپاد چیست را مطالعه کنید.

پهپاد هال برای دستیابی به طول پرواز مورد نیاز و کارایی مناسب آیرودینامیکی، برآورده کردن چالش های امروز، به حداقل رساندن آلودگی هوا، و تامین منابع انرژی پایدار و قابل دسترس در طول شبانه روز جهت تامین نیروی پرواز، طراحی و ساخته شده است.

در طراحی پهپاد هال از طرح بال مستطیل شکل استفاده می شود که روی بدنه(Fuselage) ای که اغلب بدون موتور(foraglider) است، نصب شده است. طراحی بدنه به صورت آیرودینامیکی انجام شده است تا بتواند درگ یا لرزش را به حداقل برساند. چهار موتور بدون سایش(brushless) بر روی بال پهپاد هال نصب شده است.

آسمان ایکس مشاور تخصصی طراحی و ساخت انواع سامانه های هدایت پذیر از دور (سهپاد)

منابع : 

1. mydronelab
2. youtube
3. e-education.psu.edu