نجح مجموعة من الطلاب المبتكرين في جامعة آلبورج في الدنمارك في تطوير نموذج أولي لطائرة مسيّرة هجينة، تتميز بقدرتها الفريدة على الانتقال بسلاسة تامة بين الطيران في الجو والسباحة تحت الماء، ثم العودة إلى التحليق مجددًا دون الحاجة لأي تعديل خارجي أو توقف.
وقد جاء هذا الابتكار ضمن مشروع تخرج لنيل درجة البكالوريوس في تخصص الإلكترونيات الصناعية التطبيقية، ويمثل الابتكار خطوة مهمة في مجال الروبوتات المتعددة البيئات.
تصميم وهندسة مبتكرة.. مراوح متغيرة الميل:
تكمن العبقرية وراء هذه الطائرة المسيّرة الهجينة في استخدامها لمراوح متغيرة الميل (Variable Pitch Propellers)، وتمتاز هذه المراوح بأنها تحتوي على شفرات يمكنها الدوران بزوايا مختلفة، مما يسمح لها بالتكيف الأمثل مع بيئتين مختلفتين تمامًا، وهما: الهواء والماء.
فعند الطيران، تُضبط زاوية الشفرات (ميل المروحة) لتوليد تدفق هواء أكبر وتحقيق أقصى قدر من الرفع والدفع، وعند الغوص في الماء تُقلل الزاوية بنحو كبير لتقليل المقاومة وزيادة الكفاءة تحت الماء.
وعلاوة على ذلك، تتمتع هذه المراوح بقدرة على توليد قوة دفع عكسية، مما يعزز من قدرة الطائرة على المناورة والتحكم فيها تحت سطح الماء.
من الفكرة إلى التنفيذ:
أشرف على هذا المشروع الأستاذ المساعد بيتار دوردييفيتش، الذي يقود مجموعة أبحاث الطائرات المسيّرة والروبوتات البحرية في جامعة آلبورج. وبدأ الطلاب، وهم أندريه كوباتشي، وبافل كوالتشيك، وكريستوف سيروكي، وميكولاج دزويغالو – وجميعهم يدرسون الإلكترونيات الصناعية التطبيقية – عملهم بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للطائرة وتصميم نظام المراوح المعقد.
ثم صنعوا الأجزاء اللازمة باستخدام تقنيات التصنيع المتقدمة مثل: الطباعة الثلاثية الأبعاد وآلات التحكم الرقمي (CNC) لتصنيع الأجزاء الدقيقة، كما برمج الطلاب الطائرة باستخدام برمجيات مخصصة صُممت خصوصًا لهذا الغرض.
أداء استثنائي وانتقال سلس:
أظهرت الاختبارات العملية للطائرة قدرتها المذهلة على الانتقال بين الوسطين، فقد شارك الطلاب مقطع فيديو يوضح القدرات الاستثنائية لطائرتهم المسيّرة، إذ يظهر مقطع الفيديو الطائرة وهي تقلع برشاقة من الأرض بجانب حوض ماء كبير، ثم تغوص بسرعة تحت الماء، ثم تتحرك بعد ذلك تحت السطح لبضع ثوانٍ قبل أن تنطلق بقوة خارج الماء لتعود إلى الطيران مرة أخرى، مكررة هذه الحركة المدهشة عدة مرات من زوايا مختلفة.
وقد أعرب الطلاب عن دهشتهم من مدى سلاسة انتقال الطائرة من الماء إلى الهواء، وهو ما يؤكد نجاح تصميمهم وتنفيذهم.
تطبيقات مستقبلية واعدة:
مع أن هذه الطائرة المسيّرة لا تزال نموذجًا أوليًا، لكنها تحمل في طياتها إمكانيات كبيرة لتطبيقات عملية متنوعة في العالم الحقيقي، إذ يرى الطلاب أن هذه الطائرات المسيّرة الهجينة يمكن أن تستخدم في تطبيقات عملية تشمل: التطبيقات العسكرية، وفحص السفن والمنشآت البحرية، والاستكشاف البحري، والبحث والإنقاذ، إذ يمكن لهذه الطائرات البحث عن المفقودين في كل من الجو والماء بسرعة وفعالية.
ويعزز هذا النوع من الطائرات المسيّرة مفهوم المركبات المتعددة الوسائط التي قد تُحدث نقلة نوعية في طرق تنفيذ المهام في البيئات الصعبة.
خلفية بحثية:
تجدر الإشارة إلى أن هذه ليست المحاولة الأولى لتطوير مسيّرة هجينة تنتقل بين الهواء والماء، فقد سبق أن طوّر باحثون في جامعة روتجرز في نيوجيرسي نموذجًا أوليًا مماثلًا في عام 2015، كما عرض علماء صينيون طائرة مسيّرة هجينة تنتقل بين الهواء والماء في عام 2023. ومع ذلك، يُعدّ النموذج الذي طوره طلاب آلبورغ متميزًا من حيث البساطة والفعالية في الانتقال بين الهواء والماء، كما يبرز التقدم المستمر في هذا المجال ويفتح آفاقًا جديدة لتطوير روبوتات أكثر قدرة وتنوعًا.