طلاب التخنيون يقدمون: أول طائر ميكانيكي

سيتم عرض أسطول من الأقمار الصناعية الموزعة ذاتية التحكم، وطائرة ركاب كهربائية، وطائرة بدون طيار وصاروخ مضاد للدبابات - في مسابقة المشروع التي ستقام في المؤتمر الإسرائيلي السنوي لعلوم الفضاء

ستجرى هذا الأسبوع مسابقة فريدة لمشاريع الطلاب الذين يدرسون للحصول على درجة البكالوريوس في إطار المؤتمر الإسرائيلي السنوي لعلوم الفضاء. وسيشارك في المسابقة 16 فريقا من التخنيون، جامعة تل أبيب، جامعة بن غوريون وكلية أفكا. ومن بين المشاريع التي ستعرض هذا الأربعاء، مشروع تصميم طائر ميكانيكي، تصميم طائرة تتسع لخمسين راكبا بمحرك كهربائي، تصميم صاروخ مضاد للدبابات، شمشون - مشروع قمر صناعي مستقل موزع، تحقيق تجريبي لتحليق الطائرة الفضائية. طائر الطائر الطنان، ودراسة حسابية وتجريبية لنظام حصاد الطاقة الميكانيكية للرياح من خلال هيكل تهتز.

بيرديناتور - طائر ميكانيكي

كان الهدف الرئيسي لمشروع "BIRDINATOR" هو فهم رحلة الطائر في الطبيعة من وجهة نظر ميكانيكية، وبناء نموذج لطائر اصطناعي يشبهه قدر الإمكان.

وقال ماتان مئير، خريج الكلية، إن "معظم المشاريع النهائية في كلية هندسة الطيران والفضاء في التخنيون تتعلق بتصميم وتطوير الطائرات أو الصواريخ". "أردنا تنفيذ مشروع مختلف ومختلف، بتفكير "خارج الصندوق". المشروع، الذي هو في الأساس بحثي، كان يديره البروفيسور جيل يوسيلفسكي من الكلية. أردنا أن نفهم كيف تتمكن الطيور من الطيران وكيف يمكننا إعادة إنتاج ذلك ميكانيكيًا. من المهم أن نفهم أنه لم تكن هناك تجربة سابقة ذات صلة هنا، لأن هناك بالفعل آلات تحاكي رفرفة الأجنحة، لكنها لا تشبه على الإطلاق الحركة المعقدة لأجنحة الطائر أثناء الطيران. يتحرك جناح الطائر بحركة معقدة، وهي أكثر بكثير من مجرد الارتفاع والهبوط.

"بعد مشاهدات كثيرة للطيور في الطبيعة وفي الأفلام، والخوض في مقالات علماء الأحياء حول هذا الموضوع، تمكنا من تطوير آلية ميكانيكية تحاكي حركة جناح الطائر بجميع مكوناته. وبعد أن فهمنا كيف يفعل الطائر ذلك، كنا أول من قام ببناء مثل هذه الآلية المعقدة. باستخدام أدوات تصميم الطائرات والتعديلات الميكانيكية، صممنا مثل هذا الطائر، قادر على البقاء لمدة 10 دقائق في الطيران المرفرف، بمعدل تسلق ثلاثة أمتار في الثانية، مدى سرعة 20-10 متر في الثانية في الحركة الأفقية، يحمل حمولة 20 جرامًا وتتحمل هبوب الرياح. يمتلك الطائر محركًا متصلًا بالأجنحة، ويقوم بمعظم المناورات باستخدام الأجنحة. نحن نطير بها مثل الطائرة.
"فيما يتعلق بالتخطيط، واجهنا التحدي، وقمنا بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد وأعدنا الرسومات للإنتاج. لقد أجرينا عمليات محاكاة في برنامج MATLAB، مما يثبت أننا تمكنا من محاكاة آلية الرفرفة. لقد صممنا طائرًا ميكانيكيًا يلبي المتطلبات التي وضعناها لأنفسنا."

MAZLATOV - طائرة بدون طيار ستمثل التخنيون في مسابقة الطلاب الدولية DBF (التصميم، البناء، الطيران)
شاركت مجموعة من عشرة طلاب من كلية هندسة الطيران والفضاء في التخنيون في نيسان/أبريل الماضي في مسابقة الطلاب الدولية DBF (التصميم، البناء، الطيران)، التي أقيمت تحت رعاية منظمة الطيران الأمريكية، في توكسون، أريزونا.

"لقد قمنا ببناء طائرة بدون طيار في المختبر في التخنيون من الصفر، بما في ذلك التصميم والتطوير، بتوجيه من شلومو تساح، أحد كبار المصممين السابقين في صناعة الطيران"، يقول حاي كرامف، وهو طالب في الكلية، والذي شارك في المسابقة وسيقدم المشروع في المؤتمر. "في المنافسة، طُلب منا بناء طائرة ذات قدرة إقلاع قصيرة للغاية (30 قدمًا)، وقدرة حمل أسلحة داخلية وخارجية، مع أن يكون الوزن الإجمالي للطائرة منخفضًا قدر الإمكان. في المسابقة، تحصل على درجة لتلبية المتطلبات والنجاح في المهام، وعقوبة بالنقاط للانحرافات في حجم ووزن الطائرة.
"لقد عملنا في المشروع لمدة عام تقريبًا. بعد جهد شاق وعشرات الرسومات والعديد من الاصطدامات، تمكنا من بناء طائرة بدون طيار، طول جناحيها مترين وطولها 1.36 متر، قادرة على حمل صواريخ بحجم 40-30 سم.

وأضاف: "شهدت المسابقة، التي تقام على مدى ثلاثة أيام، مئات الطلاب من أبرز الجامعات من جميع أنحاء العالم. يجب تنفيذ ثلاث مهام ولكل مجموعة أربع محاولات. نجحنا في المحاولة الأولى، وفي يومين أنهينا جميع المهام. لقد احتلنا المركز 12 من بين 82 فريقًا. إنها تجربة غنية وهي أهم شيء قمت به خلال دراستي في التخنيون. الدراسات العادية تكون "على الأراضي الجافة"، ولكن هنا كان مطلوبًا مني أن أتمتع بخبرة عملية مهمة."
تصميم طائرة ركاب كهربائية
ستقدم مجموعة أخرى من طلاب التخنيون مشروعًا رائدًا في المؤتمر، بقيادة شلومو تساح، أحد كبار المخططين السابقين في صناعة الطيران: تصميم طائرة تتسع لـ 50 راكبًا بمحرك كهربائي.
وقال رئيس المجموعة أوز ساعار، الذي تخرج في كلية هندسة الطيران والفضاء العام الماضي، إن "تصميم طائرة ركاب كهربائية يمثل تحديا أساسيا يتعلق بالطاقة". "يكمن التحدي في تصميم مثل هذه الطائرة في إنتاج بطاريات تصل إلى مستوى كثافة مماثل لوقود الطائرات. وهذه تقنية قيد التطوير، ومن الواضح أنهم سينجحون في إنتاج مثل هذه البطاريات بحلول عام 2020. التحدي في التطوير هو أنه يجب إنتاج بطاريات تدوم لأطول فترة ممكنة في زمن الرحلة، من ناحية، وسيكون ذلك خفيفا ولن يثقل وزن الطائرة من ناحية أخرى. العالم يسير في هذا الاتجاه، والمحركات الكهربائية موجودة بالفعل.

"تضمن مشروعنا تصميم وإنتاج نموذج ثلاثي الأبعاد لمثل هذه الطائرة. ربما نكون متقدمين على عصرنا، لكن في المستقبل سوف ينتجون طائرات كهربائية ستكون أفضل للبيئة. وأعمل حاليًا كمهندس في شركة تعمل على هذا التطوير".

يقام المؤتمر الإسرائيلي السنوي لعلوم الفضاء، الذي يعقد يومي الأربعاء – الخميس 20 – 19 فبراير، للعام الـ54 ويشارك فيه نحو خمسمائة مهندس وعالم وخبير في مجالات الطيران والفضاء من إسرائيل. و العالم. وسيتم خلال أيام المؤتمر الكشف عن نتائج الأبحاث الجديدة وعرض الإنجازات التكنولوجية والتطورات المستقبلية. تم تنظيم المؤتمر من قبل التخنيون، جامعة تل أبيب، جامعة بن غوريون، شركة صناعات الفضاء الإسرائيلية، رافائيل، الصناعة العسكرية الإسرائيلية، شركة إلبيت، جمعية علوم الفضاء الإسرائيلية، ووزارة الدفاع.