تطوير طائرة مسيّرة هجينة تجمع بين الطيران والسباحة

نجح فريق طلابي من جامعة آلبورج في تطوير نموذج أولي لطائرة مسيّرة هجينة قادرة على الانتقال السلس بين الطيران في الهواء والسباحة تحت الماء، دون أي تدخل خارجي أو تغييرات ميكانيكية. 

المشروع جاء ضمن متطلبات التخرج في تخصص الإلكترونيات الصناعية التطبيقية، وشكل علامة فارقة في أبحاث الروبوتات البيئية.

تميز هذا النموذج باستخدامه لمراوح متغيرة الميل قادرة على تغيير زاوية شفراتها لتتناسب مع بيئتي الهواء والماء، ما يمنح الطائرة كفاءة عالية في الحركة والتحكم. 

وأظهر الاختبار العملي قدرة الطائرة على الإقلاع من الأرض، ثم الغوص في الماء، ثم الطيران مجددًا، في حركة متكررة وسلسة تعكس جودة التصميم والتنفيذ.

تصميم ذكي

اعتمد الطلاب على تقنية مراوح متغيرة الميل تسمح بتعديل زاوية الشفرات وفقًا للوسط المستخدم، عند الطيران، تُضبط الزوايا لزيادة الرفع والدفع، أما تحت الماء، فتُقلل الزوايا لتقليل المقاومة وزيادة الكفاءة، كما تم تزويد الطائرة بإمكانية توليد دفع عكسي يمنحها قدرة أعلى على المناورة تحت الماء.

الطلاب الأربعة، وهم أندريه كوباتشي، وبافل كوالتشيك، وكريستوف سيروكي، وميكولاج دزويغالو، بدأوا المشروع بتصميم ثلاثي الأبعاد للطائرة ثم انتقلوا إلى التصنيع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد وتقنيات CNC. 

وأشرف على المشروع الأستاذ المساعد بيتار دوردييفيتش المتخصص في الطائرات المسيّرة والروبوتات البحرية، والذي اعتبر المشروع دليلاً عمليًا على كفاءة الجمع بين بيئتين مختلفتين في جهاز واحد.

انتقال سلس

في الفيديو الذي نشره الفريق، ظهرت الطائرة وهي تقلع بسرعة من سطح الأرض، ثم تغوص في بركة مائية، وتتحرك بمرونة داخل الماء، ثم تعود إلى الهواء وتطير مجددًا، في تجربة تم تكرارها من زوايا متعددة لإثبات استقرار الأداء، هذا الانتقال السلس بين الهواء والماء منح المشروع تميزًا واضحًا مقارنة بمحاولات سابقة لتطوير طائرات مسيّرة متعددة الوسائط.

الطلاب أبدوا دهشتهم من مدى فعالية الانتقال بين الوسطين، وأكدوا أن النموذج نجح من التجربة الأولى دون أعطال أو مشاكل تقنية، ما يعكس دقة التصنيع وجودة البرمجة التي طورت خصيصًا لهذا الابتكار.

تطبيقات متعددة

يحمل هذا النوع من الطائرات المسيّرة إمكانيات كبيرة لتطبيقات مدنية وعسكرية مستقبلية، فهو يُعد مرشحًا مثاليًا لمهام البحث والإنقاذ، خاصة في المناطق الساحلية أو أثناء الكوارث الطبيعية، إذ يمكنه تغطية مساحات جوية واسعة، ثم الغوص مباشرة للبحث تحت الماء، دون الحاجة إلى تغيير الجهاز أو توقف المهمة.

كذلك يُمكن استخدام الطائرة في الفحص البيئي البحري، مثل تتبع التلوث أو فحص الشعاب المرجانية أو الهياكل الممتدة تحت الماء مثل الجسور ومنصات النفط، ما يقلل من الحاجة إلى فرق غوص بشرية ويزيد من الكفاءة،كما تُعد مناسبة لمراقبة السواحل والموانئ، وتتبع التحركات المشبوهة أو عمليات التهريب عبر البحر، إذ يمكنها المراقبة الجوية والغوص عند الحاجة.

في مجالات البحوث العلمية، تفتح هذه الطائرة آفاقًا جديدة لدراسة النظم البيئية، من خلال جمع العينات أو رسم خرائط دقيقة لقاع البحر، إذ يمكنها التصوير الجوي والغوص بنفس المهمة، مما يمنح العلماء رؤى شاملة لطبقات البيئة المتداخلة.

تميز عن التجارب السابقة

رغم أن نماذج مشابهة طُورت في سنوات سابقة، مثل نموذج جامعة روتجرز عام 2015، أو النموذج الصيني في 2023، إلا أن الطائرة التي طورها طلاب آلبورج تميزت بالبساطة والفعالية، دون حاجة إلى أنظمة معقدة أو قطع متحركة كثيرة، مما يجعلها أقرب للتطبيق العملي. 

كما أن استخدام تقنيات تصنيع دقيقة وتطوير برمجيات خاصة يفتح الباب أمام اعتمادها كنواة لأجهزة مستقبلية قابلة للإنتاج والاستخدام الميداني.

هذا الابتكار لا يمثل مجرد مشروع طلابي ناجح، بل يشكل إشارة واضحة إلى التحول الذي يشهده عالم المسيّرات، حيث لم يعد فصل البيئات عائقًا أمام التصميم، بل باتت الروبوتات قادرة على أداء المهام في البر والبحر والجو، ضمن جهاز واحد وبكفاءة عالية.