Onderzoekers van de North Carolina State University hebben de eerste onbemande, vliegtuigen met vaste vleugels die in staat zijn om zowel door de lucht als onder water te reizen - herhaaldelijk wisselend tussen lucht en zee. De EagleRay XAV, die is ontwikkeld met financiering en hulp van Teledyne Scientific, is veelbelovend voor gebruik in toepassingen zoals het volgen en observeren van dieren in het wild.

"Het handhaven van toezicht vanuit de lucht kan veel energie kosten, " zegt Warren Weisler, een doctoraat student bij NC State die aan het EagleRay-project werkte. "De EagleRay kan energie besparen door een deel van zijn tijd in het water door te brengen.

"Bijvoorbeeld, de EagleRay een snel bewegende groep dolfijnen vanuit de lucht kon volgen, breng dan tijd door met rondhangen in het water als de dolfijnen stoppen om te profiteren van een goede voederplek. De EagleRay zou dan de vlucht kunnen hervatten wanneer de dolfijnen weer beginnen te bewegen."

"De EagleRay kan onderwatersensoren ook snel van locatie naar locatie verplaatsen, " zegt William Stewart, een andere NC State Ph.D. student die aan het project heeft meegewerkt. "Het zou zelfs onderwatermonitoring kunnen uitvoeren die de meeste onbemande luchtvaartuigen niet kunnen.

"Bijvoorbeeld, sonar werkt alleen onder water. Als je een sonardoel zoekt, de EagleRay zou naar een locatie kunnen vliegen, onderdompelen om sonarmetingen te doen, en hervat dan de vlucht om elders metingen te doen. historisch, een vliegtuig zou sonoboeien moeten laten vallen om sonargegevens te verzamelen."

Het project begon toen een team van vier NC State-faculteiten, onder leiding van Matthew Bryant, een assistent-professor in de NC State's Department of Mechanical and Aerospace Engineering, won in 2014 een onderzoekscontract van Teledyne. Hoogleraren Kara Peters, Ashok Gopalarathnam, en Larry Silverberg waren de co-principiële onderzoekers van het project. Tegen het voorjaar van 2016, Het team van Bryant had een volledig functioneel prototype ontwikkeld en in 2017 publiceerden ze een paper over het werk.

"Een belangrijk punt met betrekking tot het EagleRay-ontwerp is dat het schaalbaar is - je kunt naar behoefte grotere of kleinere modellen maken, Stewart zegt. "Het hangt echt af van de grootte van de gewenste lading, hoe lang je het nodig hebt om te werken, enzovoort."

Het huidige model van EagleRay heeft een spanwijdte van 59 inch en is 55 inch lang, met een gewicht van 12,6 pond. Het heeft een propeller voor tweeërlei gebruik, aangedreven door een elektromotor, die het voortstuwt door zowel lucht als water.

"We zijn momenteel bezig met het ontwikkelen van een aangepaste controller voor de EagleRay, Weisler zegt. "Bestaande controllers zijn niet ontworpen voor een voertuig dat overgaat van lucht naar zee en weer terug - ze zijn ontworpen om het een of het ander te zijn, zonder overgangsfase."

De onderzoekers verfijnen ook een dynamisch model van de EagleRay, voor gebruik in simulaties die kunnen worden gebruikt voor trainingsdoeleinden, om prestaties onder verschillende omstandigheden te voorspellen en het voertuigontwerp te verfijnen.

"Dit project was buitengewoon uitdagend en lonend, ' zegt Weisler.

"Het was opwindend om het te zien vliegen tijdens veldproeven, ' zegt Steward.

De krant, "Testen en karakteriseren van een onbemand onbemand voertuig met vaste vleugels die in lucht- en onderwateromgevingen werkt, " is gepubliceerd in de IEEE Journal of Oceanic Engineering .