بالاترین وزنی که یک پهپاد در سال 2024 می‌تواند حمل کند چقدر است؟

یک پهپاد تا چه مقدار وزن می‌تواند با خود حمل کند؟ در دنیای پهپادها یا به عبارتی هواپیماهای بدون سرنشین، حداکثر باری که یک پهپاد می‌تواند حمل کند “بار مفید” نامیده می‌شود.

با وجود اینکه انعطاف‌پذیری و مفید بودن پهپادها ثابت شده است، اما قابلیت حمل بار، موارد استفاده از آنها را محدود کرده است. این محدودیت حمل بار در وسایل‌نقلیه کوچک هوایی که در ماموریت‌های جستجو‌ و‌ نجات مورد استفاده قرار می‌گیرند، بیشتر به چشم می‌خورد.

از سوی دیگر، ما هواپیماهای بدون سرنشین حرفه‌ای نیز داریم که برای حمل بار با وزن اضافی طراحی شده‌‌اند. بگذارید ببینیم یک هواپیمای بدون سرنشین، توانایی حمل بار تا چه میزان را دارد.

توان حمل بار برای یک پهپاد چقدر است؟

من مطمئن هستم که اکثر شماها به خوبی می‌دانید که پهپاد‌های معمولی نمی‌توانند بار زیادی حمل کنند. شاید آنها بتوانند یک دوربین حرفه ای را به کمک یک گیمبال نگه دارند. فقط همین و بس!

پهپادها بر اساس ظرفیت ترابری و وزن باری که قرار است جا‌به‌جا کنند، طراحی و ساخته می‌شوند. البته در طراحی پهپادها عوامل زیادی مد نظر قرار می‌گیرند. توانایی حمل بار برای پهپادهای کوچک معمولی بین 0.3 تا 2 پوند است، در حالی که این قابلیت برای پهپادهای حرفه ای بین 20 تا 220 کیلوگرم است.

پرسیدن این سوال که یک پهپاد قابلیت حمل محموله با چه مقدار وزن را دارد، درست مثل این است که بپرسیم سرعت یک خودرو چقدر است.

در ساخت تمام هواپیماهای بدون سرنشین از سه آیتم اصلی پیروی می‌شود:
1. تعادل پیچیده انرژی
2. وزن
3. اندازه

طبق تعریف، بار مفید هواپیمای بدون سرنشین (UAV) شامل تمام تجهیزات از جمله دوربین‌ها، رادارها، حسگرها، GPS و غیره است. اما در عین‌حال، قطعاتی نظیر باتری، روتور، پروانه و جزئیات ساختاری پهپاد در زمان حمل بار را دربر نمی‌گیرد.

با نگاه به انواع مختلف هواپیماهای بدون سرنشین، درمی‌یابیم که عملکرد و مشخصات آنها از یک نسخه به نسخه دیگر تفاوت قابل‌توجهی دارد که بی‌تردید بر نوع و وزن محموله‌هایی که بلند می‌کنند تأثیر می‌گذارد.

ما باید دو متغیر مهم را در دراز مدت در نظر بگیریم. هواپیماهای بدون سرنشین کوچک برای مصارف ورزشی، عکاسی و تفریحی-سرگرمی تولید می‌شوند، در حالی‌که هواپیماهای بدون سرنشین حرفه‌ای برای حمل بار و سایر موارد طراحی و ساخته می‌شوند.

عوامل تاثیرگذار بر ظرفیت حمل بار پهپاد

ما باید برخی از متغیرهای تاثیرگذار بر ظرفیت حمل بار هواپیمای بدون سرنشین را درنظر بگیریم. از مهم‌ترین متغیرها می‌توان به قدرت موتور پهپاد، ابعاد و تعداد ملخ ها، نوع باتری و وزن پهپاد اشاره کرد.

از دیگر متغیرهایی که باید به خاطر بسپاریم متغیر نیروی محرکه ملخ است که باید دو برابر جمع وزن پهپاد و بار مفید آن باشد.

نحوه کنترل باد، فشار هوا و رطوبت ناشی از اتمسفر از عوامل دیگری هستند که به‌طور جدی بر هواپیمای بدون سرنشین شما تأثیر می‌گذارند و پهپادها باید درک درستی از روش مدیریت آنها داشته باشند.

هواپیماهای بدون سرنشینی که برای بلند‌کردن و بالا‌بردن محموله مورد استفاده قرار می‌گیرند، به باتری‌هایی با ظرفیت بیشتر نیاز دارند که این امر باعث تحمیل یک وزن اضافی به پهپاد می‌شود.

هواپیماهای بالابر سنگین با وزن اضافی که وظیفه حمل بار را نیز به عهده دارند، در مقایسه با پهپادهای سبک وزن معمولی نیازمند یک چارچوب پهپادی قوی‌تر، با دوام‌تر و ضخیم تر هستند.

وزن پهپاد به هنگام برخاستن از زمین و توانایی هواپیما برای حذف این اضافه وزن، نکته مهم دیگری است که علاوه بر اضافه کردن بار مفید به پهپاد باید مد نظر قرار دهیم.

بار پهپاد به هنگام برخاستن از زمین معمولاً سنگین ترین باراست. با این حال، هواپیمای بدون سرنشین ممکن است بتواند بدون هیچ گونه مشکلی پرواز کند، چراکه هنوز چند متغیر مانند عمر باتری و کنترل پهپاد در برابر فشار هوا به هنگام بارگیری پهپاد وجود دارد.

استفاده از پهپادهای تفریحی برای حمل بار

تولیدکنندگان در تلاش هستند تا مدلهای پیچیده ای از هواپیماهای بدون سرنشین تفریحی را با هدف افزایش مدت زمان و برد پرواز برای مصارف عمومی بسازند. تولید چنین پهپادهایی قیمت خرید آنها را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.

چنانچه تولید کنندگان برروی این ویژگی‌های اصلی تمرکز کنند، از مواردی مانند بار مفید (وزن اضافی) چشم‌پوشی خواهند کرد. از طرف دیگر، هواپیماهای بدون سرنشین تفریحی برای حمل بار اضافی ساخته و مجهز نشده‌اند.

اگر به آرایش ساختاری پهپادهای تفریحی نگاه کنید، متوجه می‌شوید که تجهیزاتی مانند دوربین یا باتری اضافی باعث ایجاد اضافه وزن در آنها شده است. به عنوان مثال، اگر مالک یک پهپاد تفریحی بخواهد آن را به پرواز درآورد، همین اضافه وزن باعث کاهش چشمگیر مدت زمان پرواز و تعادل هواپیما در طول مسیر خواهد شد.

هم‌چنین، توجه به این نکته ضروری است که هواپیماهای بدون سرنشین تا هر زمان که لازم باشد باید منتظر وضع قوانین و مقررات جدید از سوی اداره هوانوردی فدرال (FAA) بمانند.

یک پهپاد تفریحی کوچک تا چه مقدار بار می‌تواند حمل کند؟

این هواپیماهای بدون سرنشین صرفاً به منظور آموزش اصول اولیه پرواز، عکس گرفتن و مصارف تفریحی و سرگرمی طراحی می‌شوند. با این وجود، این پهپادهای کوچک نسبت به ابعاد خود ظرفیت بلند کردن بارهای سنگین را دارند.

با استفاده از پهپادهای تفریحی، شما به طرز باورنکردنی می‌توانید نامه یا حتی هدیه‌ای کوچک برای افراد مختلف ارسال کنید! پهپادهای مبتدی می توانند تقریباً 200 تا 300 گرم وزن اضافی را بدون هیچ مشکلی بلند کنند.

بسیاری از هواپیماهای بدون سرنشین محبوب در بین خلبانان پروازهای تفریحی، قادر به حمل بار مفید در حدود 3 تا 5 پوند (2.2 کیلوگرم) هستند.

با این حال، پهپادها به دلیل برخورداری از تکنولوژی پیشرفته دید اول شخص (FPV) در بین بسیاری از طرفداران محبوبیت زیادی دارند. در حال حاضر، DJI Phantom 4 PRO معروف‌ترین هواپیمای بدون سرنشین تفریحی موجود در بازار است که خریدن آن را به شما توصیه می‌کنیم.

پهپادهای حرفه‌ای برای حمل بار

پهپادهای حرفه‌ای در محیط‌های نظامی یا صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و عمدتا طوری طراحی شده‌اند که هنگام پرواز وزن بیشتری را تحمل کنند. پهپادهای ایران از جمله این هواپیماهای بدون سرنشین هستند.

این بار اضافی شامل دوربین برای تصویربرداری، بازرسی یا نظارت است. هم چنین، این نوع از پهپادها می‌توانند چیزهایی مانند آشکارسازها، سیستم LiDar، فناوری‌های نقشه‌برداری هواپیماهای بدون سرنشین یا قطعات مورد نیاز برای کارهای صنعتی را نیز حمل کنند.

این پهپادها می‌توانند به میزان قابل توجهی بار حمل کنند. وظیفه اصلی این هواپیماهای بدون سرنشین حمل محموله است و باتری‌های مورد استفاده در آنها برای مقابله با وزن اضافی ساخته شده اند، بنابراین نیروی گریز از مرکز خود را به هنگام پرواز از دست نمی‌دهند.

به عنوان مثال، برخی از هواپیمای بدون سرنشین با وجود ضخامت 10 کیلوگرمی که بیش از 50 درصد وزن آنها را تشکیل می دهد، قادر به حمل بار مفید تا 6 کیلوگرم هستند. با رشد روزافزون این بازار، ما شاهد یک نبرد واقعی برای حمل محموله بین پهپادها هستیم.

از طرف دیگر، پهپادهای حرفه ای مخصوص حمل محموله های سنگین به طور متوسط می توانند محموله هایی تا وزن تقریباً 40 پوند (18 کیلوگرم) را جا به جا کنند.

شرکت هوانوردی Griff از سال 2017، در حال ساخت هواپیمای بدون سرنشین Griff 300 است که می تواند بار مفید تا حدود 500 پوند (226 کیلوگرم) حمل کند.

Griff 300 یک پهپاد 8 ملخی با قدرت فوق العاده است. نکته جالب دیگراین است که این پهپاد خاص می‌تواند تا 45 دقیقه به پرواز خود ادامه دهد.

یک دوربین معمولی حرفه‌ای تقریباً 2 پوند وزن دارد که این پهپاد قادر به حمل آن است. تمام این موارد حداقل ویژگی‌هایی هستند که هواپیماهای بدون سرنشین حرفه‌ای باید از آن برخوردار باشند.

انواع پهپادها و باری که می‌توانند حمل کنند

امروزه، در بازار فعلی انواع مختلف هواپیماهای بدون سرنشین یافت می‌شوند که می توانیم آنها را به سه دسته نظامی، تجاری و تفریحی تقسیم‌بندی کنیم.

هواپیماهای بدون سرنشین قابلیت‌های متفاوتی در حمل بار دارند. با این حال، تمام پهپادها توانایی حمل بار اضافی را ندارند و برای این منظور طراحی نشده اند.

پهپادهای اسباب بازی یا تفریحی

این نوع پهپادهای مینیاتوری و ارزان قیمت، برای کودکان و آماتورهای تازه کار فوق‌العاده کاربردی هستند. متأسفانه، مدت زمان پرواز آنها محدود و معمولاً بین 8 تا 10 دقیقه است. با این حال، برای پرواز در یک محدوده نزدیک ایمن و مناسب هستند و مبلغ حدود 100 دلار برای خرید آنها نسبتاً ارزان است.

Cheerson CX-10 یک هواپیمای بدون سرنشین پر طرفدار در بین اکثر مبتدیان است. اندازه این پهپاد تقریباً به اندازه یک شیرینی‌بر است. این پهپاد برای حمل بار ساخته نشده است، اما می تواند محموله‌هایی با وزن 4 تا 6 گرم را حمل کند.

پهپادهای تجاری

این نوع از پهپاد در واقع حد وسط بین پهپادهای حرفه‌ای و معمولی و هم‌چنین از رایج‌ترین هواپیماهای بدون سرنشینی است که مشاهده خواهید کرد.

بر خلاف هواپیماهای بدون سرنشین سبک، این پهپادها دارای قابلیت حمل بار هستند و اگر شما عاشق عکاسی باشید، این امکان برای شما فراهم است تا چیزهایی مانند GoPro یا حتی یک گیمبال به آنها اضافه کنید.

پهپادهای تجاری تقریباً 25 دقیقه پرواز می‌کنند و قیمت آنها در حدود 1200 دلار است. پهپاد DJI S900 یکی از این نوع پهپادهاست که دارای ساختار بسیار قوی است و توانایی حمل بارهای سنگین را نیز دارد.

به این پهپاد، هلی شات نیز گفته می‌شود و می‌تواند تا 3 کیلوگرم بار حمل کند. در ضمن، این پهپاد برای نصب دوربین GoPro بسیار مناسب است.

DJI S900 می تواند 18 دقیقه در هوا پرواز کند. این پهپاد دارای چرخ دنده‌ای است که از فن‌های گریز از مرکز برای دفع گرما استفاده می‌کند.

پهپادهای حمل کننده بار سنگین

از حمل بسته های کیک و پیتزا گرفته تا دوربین های فیلمبرداری برای ضبط فیلم با کیفیت تئاتر، از جمله کارهایی است که از این پهپاد بی می آید. اما این پهپادها گران هستند و قیمت آنها به بیش از 15000 دلار می رسد.

پهپاد Alta 8، از نظر متخصصین در زمینه تجارت یکی از بهترین پهپادها برای حمل بارهای سنگین است. این پهپاد توسط شرکت Freefly Systems ساخته و روانه بازار می شود.

Alta 8 برای مصرف کنندگان حرفه‌ای هواپیماهای بدون سرنشین طراحی شده است ، اما نکته اصلی قیمت بسیار گران آن است. این پهپاد با 8 موتور بسیار قدرتمند و سنسورهای کمکی مانند شتاب سنج، فشارسنج و GPS، قادر است تا 18 کیلوگرم بار مفید را از زمین بلند کند.

چه آینده‌ای برای پهپادهای حمل بار پیش‌بینی می‌شود؟

برآورده شدن نیازها و چالش های روزمره مردم با کمک پهپادها، موضوعی است که فقط به زمان بستگی دارد. تحویل هواپیمای بدون سرنشین به مردم اجتناب ناپذیر است و در اینجا فقط مسئله ی زمان مطرح است.

با فراهم شدن زیرساخت ها و ارائه مجوزهای قانونی، شاهد تحویل هواپیماهای بدون سرنشین به منظور انجام فعالیت های مختلف خواهیم بود.

هواپیماهای بدون سرنشین می توانند امکان دسترسی محلی به محموله های فیزیکی را تغییر بدهند. از جمله مزایای اصلی پهپادها، روش تحویل کالا توسط آنها است.

اگر به چیزی احتیاج دارید، احتمالاً می خواهید مستقیماً آن را به شما تحویل دهند. این امکان وجود دارد که یک محصول را با استفاده از یک دکمه بر روی تلفن هوشمند خود سفارش دهید و اندک زمانی بعد، آن را درست در روبروی خود تحویل بگیرید. احتمالاً قابلیت های سفارش از طریق پهپاد در آینده، فراتر از مزایای خرید اینترنتی خواهد بود.

تحویل دقیق از طریق برخی تلفن های هوشمند می تواند امکان انجام برنامه های نجات دهنده و تحویل EpiPen یا دفیبریلاتور توسط هواپیماهای بدون سرنشین را بهبود بخشد.

تقریباً به ده سال زمان نیاز داریم تا فناوری‌های هواپیماهای بدون سرنشین به ما اجازه دهند همه چیز تغییر کند و بارهای سنگین‌تری را در مسافت‌های طولانی تر حمل و نقل کنیم.

نتیجه‌گیری

ما به این نتیجه رسیدیم که هیچ پاسخ قطعی برای این سوال که یک پهپاد تا چه میزان وزن می‌تواند حمل کند، وجود ندارد. بنابراین همه چیز بستگی به ابعاد، مشخصات و هدف کاربردی پهپاد دارد.

اکنون شاهد پیشرفت فناوری پهپاد در حمل‌و‌نقل محموله ها و اقلام سبک وزن هستیم، پس شکی نیست که در آینده هواپیماهای بدون سرنشین می توانند تکامل یافته و بارهای بیشتری را حمل کنند.

همان‌طور که در این نوشتار اشاره کردیم، پهپادهای تجاری موجود در بازار می‌توانند طیف وسیعی از محموله ها را از وزن 4 گرم تا 220 کیلوگرم با خود حمل کنند.

روشهای مختلفی وجود دارد که می‌توانید با استفاده از آنها، نیازهای حمل بار توسط پهپاد خود را بهبود بخشیده و آن را شخصی‌سازی کنید. یکی از این راهکارها، به‌روز‌کردن موتورها و باتری‌ها است. علاوه بر این، می‌توانید با استفاده از تعداد روتورهای بیشتر مانند پهپادهای بالگرد، پهپاد خود را ارتقاء دهید.

با استفاده از چند روتور، هواپیمای بدون سرنشین شما به ثبات و پایداری لازم می‌رسد و این امر برای ایمن نگه‌داشتن فن‌آوری‌های پردازنده در شرایط خاص سودمند است. با این حال، کاهش مدت زمان پرواز از جمله مهمترین اشکالاتی است که در هواپیماهای بدون سرنشین حرفه‌ای وجود دارد. وزن این پهاد به همراه باتری، مدت زمان پرواز را تا نصف کاهش می‌دهد.

سوالات خود را از طریق بخش نظرات زیر با ما در میان بگذارید و برای مشاوره ساخت با ما از طریق راه های ارتباطی در تماس باشید.

منبع: lucidcam