كيف تطير بطريقة بسيطة وصديقة للبيئة قدر الإمكان؟ من لم يحلم بذلك يومًا ما؟ من أجنحة إيكاروس المصنوعة من الشمع والريش إلى التقنيات التي تسمح للإنسان بمغادرة اليابسة اليوم، تم تحقيق تقدم كبير. ولسوء الحظ، وكما يعلم المتحمسون لهذا الموضوع، فإن هذه التقنيات تستهلك الكثير من الطاقة وبالتالي فهي ليست صديقة للبيئة.
هذه هي إحدى القضايا التي تناولها كريستوف مارتز لإنشاء الباراموتورات Dragonfly المزعجة، والمزودة بمحركين كهربائيين يدوران في اتجاهين متعاكسين. يعمل هذا التكوين على تحسين كفاءة الماكينة، ويقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تزيد عن 2%، ويقدم العديد من فوائد الراحة والسلامة الأخرى.
اكتشف Dragonfly Paramotor، أفضل طائرة شراعية كهربائية في العالم من حيث كفاءة الطاقة.
اليعسوب: أصل هذا المشروع المبتكر والمبتكر
في عام 2016، كريستوف، طيار شراعي وطيار باراشوت منذ عام 2012، يذهب إلى كأس ايكاروس، وهو حدث عالمي للرياضات الجوية يقام كل عام بالقرب من غرونوبل لمدة عدة أيام. هناك اكتشف مشروعًا للطائرة الباراموتور الكهربائية ذات الأربع مراوح داخل قفص، والتي أعلنت عن أرقام واعدة للغاية. ولكن لسوء الحظ، فإن حسابات التحقق التي أجراها في الأسابيع التالية كشفت بالفعل عن عدم جدوى هذا المشروع.
لكن كريستوف مهندس ومشاكس، وفي خضم الحسابات النظرية، يتساءل عما إذا كان من الممكن العثور على تكوين أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. تم إطلاق مشروع اليعسوب!
سيتعين علينا الانتظار لمدة 5 سنوات أخرى للوصول إلى الرحلات التجريبية الأولى، والتي سيتم إجراؤها في نهاية عام 2021. كانت 5 سنوات هي الوقت اللازم لإيجاد البطاريات والمحركات والملحقات (مثل دواسة الوقود) الملائمة والفعالة بما يكفي لتلبية متطلبات مواصفات صارمة تم تعريفه بواسطة كريستوف. لم يكن هناك مجال للتوصل إلى آلة ذات محركين لا تحتوي على تحسن كبير في الأداء بينما لا تفعل لا تنازل عن الأمن. ومن الواضح أيضًا أنه كان من الضروري صنع هيكل قوي وخفيف بما يكفي.
وقد تم اختبار كل هذا بدقة على مدى مئات الساعات على مقاعد الاختبار أو أثناء الاختبارات الأرضية قبل الرحلة الأولى. يعد تصميم الطيران أحد المجالات أكثر أنواع الهندسة صرامة.
لمعرفة المزيد عن أصل اليعسوب يمكنك القراءة على الموقع الرسمي التاريخ الكامل للمشروع على موقع Dragonfly
ولكن كيف يعمل الباراموتور Dragonfly وما هي مميزاته؟
أولاً، دعونا نراجع معًا التشغيل الإجمالي للمحرك الباراموتور. إذا كنت على دراية بعالمULM (محرك خفيف للغاية) يمكنك تخطي هذه الفقرة التي تغطي فقط عددًا قليلاً من المفاهيم الأساسية.
مكونة منجناح من نوع الطائرة الشراعية، ويطلق عليه أحيانًا أيضًا محضيتميز الباراموتور عن الطائرة الشراعية بوجود محرك يسمح له بالطيران الإقلاع مباشرة من الأرض وتكتسب ارتفاعًا بفضل قوة دفع محركها وربما بفضل التيارات الحرارية كما هو الحال في الطيران الشراعي. يتم توصيل الجناح بحزام قمرة القيادة عن طريق شماعاتهذه هي "الأوتار" التي يمكن رؤيتها بين القائد والشراع. يتم التحكم في الجناح باستخدام مقبضي تحكم، يطلق عليهما أيضًا المكابح، متصلين بالحافة الخلفية للجناح ويقومان بتشويهه لبدء الدوران. يقال أن المحرك الباراموتوري يحتوي على محورين لأن الدوران والانحراف مرتبطان. أ الإطار يربط المحرك والحزمة والجناح. كما أنه يحمي الأخير من العناصر الحركية والمروحة التي تدور بسرعة.
الباراموتور هو أخف وأبسط وأسهل طائرة بمحرك يمكن نقلها وتخزينها وأكثرها اقتصادية في الوصول إليها.
الآن دعونا نرى ما الذي يميز طائرة الباراموتور Dragonfly. يمكن تشغيل المحرك الباراموتوري بطريقتين مختلفتين:
- مع محرك حراري يستهلك البنزين ( محركات الباراموتور ) حراري)
- مع محرك كهربائي يستخدم الطاقة المخزنة في بطاريات (الباراموتورز الكهربائية)
تخلق المحركات الباراموترية الحرارية تلوثًا للهواء وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون وغيرها من القيود المرتبطة بالمحركات الحرارية (الضوضاء والرائحة ومشاكل البدء والصيانة وما إلى ذلك).
تتخلص الباراموتور الكهربائية من بعض هذه القيود وتلوث الهواء المباشر ولكنها ليست لا يؤدي بشكل جيد في الوقت الحاضر القدرة على التنافس مع الباراموتور الحراري في نقاط حرجة معينة للطيارين: وزن الآلة والاستقلالية.
الهدف من Dragonfly هو توفير محرك باراموتور كهربائي عالي الأداء مع التخلص من قيود المحركات الحرارية. لفهم التأثيرات البيئية لاستخدام الباراموتور بشكل أفضل، يمكنك قراءة هذا المقال المخصص خصيصًا لـ البصمة الكربونية للطائرة الخفيفة باراموتور.
يعتمد تكوين اليعسوب على سلسلة من الحسابات التي تهدف إلى إعطائه كفاءة طيران ودفع أفضل. يحدد هذا قدرة الجهاز على الطيران لمدة طويلة دون زيادة استهلاكه للطاقة. وتساهم كفاءة الدفع الجيدة أيضًا في تحسين سرعة الإقلاع. لذلك تم تصميم Dragonfly للعمل مع مروحتين بدلا من واحد، وبالتالي مع محركين. نحن نتحدث عن الأنظمة دوارات ثنائية أو محركين
إن الخصوصية التقنية العظيمة لـ Dragonfly هي الإزاحة الجانبية للمراوح ! في المحرك الباراموتوري الكلاسيكي، توجد المروحة الفردية خلف الحزام والقفص الواقي. أثناء الطيران، يكون الطيار في مسار الهواء الذي يمر عبر المروحة، مما يزيد بشكل كبير من اضطرابات الهواء الواصل إلى مستوى المروحة. ونتيجة لذلك، تنخفض كفاءة المروحة: حيث يحتاج المحرك إلى المزيد من الطاقة لتوفير نفس الدفع ويزداد استهلاك الطاقة.
في طائرة دراغون فلاي، يتم إزاحة المروحتين جانبيًا، لذلك، فإنهم لا يتعرضون للعرقلة أو الانزعاج بسبب هذه الظاهرة..
هذا القليل دورة الطيران في كفاءة الدفع يسمح لك بفهم سبب حدوث ذلك بسرعة المحرك المزدوج يكون دائمًا أكثر كفاءة من المحرك الفردي.
كما يقال أن المروحتين الموجودتين في المحرك الباراموتور لطائرة دراغون فلاي "الدوران المعاكس". وهذا يعني أن كل مروحة تدور في اتجاه مختلف. يتجنب هذا التكوين بعض العيوب المتأصلة في الطائرات ذات المحرك الواحد، ولا سيما زوجين المحرك.
مميزات الطائرة دراغون فلاي ذات المحركين بالفيديو
هذا الفيديو القصير يلخص مزايا الطائرة الباراموتور ذات المحركين في أقل من دقيقة:
ما هي تأثيرات عزم الدوران وتأثيرات الجيروسكوب؟
في طائرة شراعية كلاسيكية مزودة بمروحة واحدة، عندما تدور، فإنها تسبب ما يسمى تأثير عزم الدوران. وهذا يعني أن المحرك الباراموتور سوف يميل الرغبة في الدوران، وبالتالي الدوران في الاتجاه المعاكس لاتجاه المروحة. من المؤكد أن هذا التأثير غير مرغوب فيه أثناء الطيران لأنه سيؤدي إلى تدهور أداء الآلة وخاصة على الطائرة ذات المحرك الباراموتوري لأنها آلة خفيفة الوزن للغاية. في الطائرات ذات المحركات الباراموترية ذات المروحة الواحدة، يكون تأثير عزم الدوران عمومًا تم تخفيفه (ولكن لم يتم إزالته أبدًا) باستخدام وسائل تقنية مختلفة مثل عدم تناسق نقاط التثبيت للجناح على سبيل المثال.
على اليعسوب، لا يوجد تأثير عزم الدوران، لذا لا داعي للقلق بشأن تأثير عزم الدوران! في الواقع، عندما تدور المروحتان في اتجاهين متعاكسين، فإن تأثيرات عزم الدوران تلغي بعضها البعض. لذا، الباراموتور يدور يمينًا ويسارًا، مما يوفر راحة وأمانًا إضافيًا أثناء الطيران. إن نقص عزم الدوران يسمح بالإقلاع بشكل أسرع كما يمكنك أن ترى في هذا الفيديو لإقلاع Dragonfly:
التأثير الجيروسكوبي هو التأثير الذي يهدف إلى الحفاظ على محور دوران جزء ميكانيكي يدور بسرعة في موضعه. بدون التأثير الجيروسكوبي، لن تكون الدراجات الهوائية والدراجات النارية قادرة على الحفاظ على التوازن. بالنسبة لهم فهي ميزة، أما في الهواء فهي عيب.
على متن الطائرة، فإن التأثير الجيروسكوبي لـ "محرك المروحة" الفردي سيقلل من قدرة الطائرة على المناورة: أي قدرتها على تغيير الاتجاه (بسرعة) والدوران الجيروسكوبي سوف يسببان حركات لا إرادية للطيار.
نحن نفهم ذلك تمامًا في هذا الفيديو التوضيحي:
في بعض الحالات يمكن أن يكون التأثير الجيروسكوبي ميزة: على سبيل المثال، عند الطيران في خط مستقيم، يمكن أن تكون طائرتك ذات المحرك الواحد أقل حساسية للاضطرابات ويمكن استخدام الحركة الدورانية لتحسين التعامل مع مسارات معينة، ويمكن استغلالها من قبل الطيارين في الألعاب البهلوانية على سبيل المثال.
ولكن على طائرة شراعية ذات محرك، بجناح مرن وفوق كل ذلك على بعد عدة أمتار من محور الجيروسكوب، التأثيرات الجيروسكوبية لها عيوب فقط لأن التأثيرات الجيروسكوبية سوف تنطبق بشكل أساسي على الحزام.
نظرًا لأن المحرك الباراموتور خفيف جدًا وجناحه مثبت بشكل مرن على الجناح، فلا يمكن التخفيف من الحركة الجيروسكوبية عن طريق الأجنحة أو عن طريق عمل الطيار على الأجنحة الصلبة للطائرة. وبالتالي فإن الحركة الجيروسكوبية سوف تخلق حركات لا إرادية على هيكل المحرك الباراموتوري بشكل مستقل عن الجناح (أو تقريبًا). يمكن أن يؤدي ذلك إلى إنشاء حركات يمكن أن تكون خطيرة من خلال عزم عمودي على محور دوران المروحة. ويمكن لهذه اللحظة أن تؤدي إلى تفريغ التوتر المطبق على الجناح وتسبب فقدان الرفع مما قد يؤدي إلى الاصطدام.
يوضح هذا الفيديو هذين التأثيرين على المحرك الباراموتوري بمصطلحات أكثر تحديدًا، الذهاب إلى حد وقوع حادث كما في الثواني الأولى من الفيديو:
يتم التخفيف بشكل كبير من تأثيرات الدوران الجيروسكوبي والدوران الجيروسكوبي باستخدام تكوين الدوران المعاكس للمحركين المزدوجين من طائرة شراعية ذات محرك من نوع دراغونفلاي. توضيحات…
تم تخفيف التأثيرات الجيروسكوبية والدورانية على طائرة بمحركين تدوران في اتجاهين معاكسين
- تأثيرات جيروسكوبية :كل مروحة دوارة تخلق بندولًا جيروسكوبيًا. في نظام به مراوح تدور في اتجاه معاكس، يمكن لعزوم الدوران الجيروسكوبية للمروحتين اللتين تدوران في اتجاهين متعاكسين أن تعوض كل منهما الأخرى جزئيًا، مما يقلل من التأثير الكلي على الطائرة.
- تقدم جيروسكوبي :التقدم الجيروسكوبي هو الظاهرة التي يستجيب بها الجيروسكوب (مثل المروحة الدوارة) لقوة مطبقة على محور دورانه من خلال التحرك بشكل عمودي على اتجاه تلك القوة ومحور دورانه. في نظام به مراوح تدور في اتجاه معاكس، يمكن لقوى التقدم التي تولدها كل مروحة أن تعوض بعضها البعض جزئيًا أيضًا، مما يقلل من التأثير الإجمالي لقوى التقدم على الطائرة.
على الرغم من أن المراوح التي تدور بشكل معاكس يمكن أن تقلل من التأثيرات الجيروسكوبية والدورانية، إلا أنها لا تلغيها تمامًا. يلعب التكوين والتصميم المحدد للطائرة، بالإضافة إلى موضع واتجاه المراوح، دورًا حاسمًا في إدارة هذه التأثيرات. يجب على المصممين أخذ هذه العوامل في الاعتبار تحسين استقرار الجهاز وطريقة التعامل معه وسلامته.
باختصار، يمكن للمراوح غير المحورية التي تدور بشكل معاكس أن تقلل من تأثيرات الدوران الجيروسكوبي والانحراف الدوراني، ولكنها لا تقضي عليها تمامًا. ويجب أن يؤخذ تصميم الجهاز بعين الاعتبار بعناية لإدارة هذه التأثيرات على النحو الأمثل. ويبدو أن هذا هو الحال بالنسبة للطائرات الباراموتور Dragonfly.. لمعرفة المزيد يمكنك قراءة هذه المقالة الأكثر تفصيلاً على عزم الدوران وتأثيرات الجيروسكوب في الطيران.
ما هي مميزات الباراموتور دراغونفلاي؟
باختصار، فإن مزايا تكوين المحركين اللذين يدوران في اتجاهين متعاكسين على طائرة ذات محرك بارامتري أو أي طائرة أخرى هي كما يلي:
- ل كفاءة دفع أفضل وبالتالي أ أفضل أداء للآلة و واحدة انخفاض الاستهلاك
- الاستهلاك المنخفض يسمح باستخدام بطاريات أصغر حجمًا، وبالتالي أخف وزنًا (يبلغ وزن أحد النماذج الأولية الثلاثة 3 كجم فقط، وهو إنجاز كهربائي. ويمكنه الطيران لمدة 24 دقيقة تقريبًا)
- نظرًا لأن البطاريات أصغر حجمًا، يتم تقليل الوزن الإجمالي للآلة لتحقيق نفس الاستقلالية. ملاحظة: لم يتم تحسين السيارات الكهربائية الحالية لتحقيق كفاءة الآلة، لقد قمنا ببساطة بتغيير سلسلة الطاقة دون إجراء تصميم مخصص. ولذلك فإن السيارات الكهربائية تكون أثقل وزناً من السيارات الحرارية عموماً.
- غيابتأثير عزم الدوران et تأثيرات جيروسكوبية مخفضة
- تحسين السلامة والراحة أثناء الإقلاع وفي الرحلة :إقلاع أقصر وتحكم متماثل بنسبة 100%
- السلامة النشطة من خلال وحدة التحكم في الطيران والبرامج الثابتة المخصصة :يكتشف Dragonfly السقوط والزوايا غير الطبيعية والتسارع والأعطال المحتملة في المحرك أو تلف المروحة.
- تطبيق الهاتف الذكي مما يحسن راحة الراكب وسلامته
- آلة قابلة للطي زائد قابلة للنقل والتخزين بسهولة (انظر التفاصيل أدناه)
- الإضاءة الجوية (الاحمر والاخضر)
ما هي مزايا الدفع الكهربائي (الطيران) بشكل عام؟
ويسمح استخدام الكهرباء أيضًا مزايا أخرى غير خاصة بمحركين (كلا النوعين من المزايا تراكمية على Dragonfly):
- لا يوجد بنزين للحمللا يجب إجراء أي خلط (تستخدم المحركات البارامترية الحرارية بشكل كبير شوطين)
- لا روائح أثناء النقل أو التخزين أو الاستخدام
- لا يوجد خطر تلوث الهيدروكربون الأرضيات (كاملة، تحطم، الخ)
- الحد من التلوث المباشر:
- تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 95% (انبعاثات أقل من 20 جرامًا/كم لسيارة Dragonfly)
- لا يوجد دخان ولا مواد غير محترقة (جزيئات دقيقة)
- انخفاض مستوى الضوضاء: المحرك الكهربائي أقل ضوضاءً خاصة للآخرين الذين يزيد طولهم عن 150 مترًا.
- الشحن بالطاقة الشمسية أو مصدر متجدد للبطاريات
- اهتزاز أقل : تحسين الراحة وتقليل إجهاد الراكب
- انخفاض الصيانة بالمقارنة مع الأنظمة الحرارية: الجزء الوحيد الذي يتعرض للتآكل هو البطارية.
- إطالة عمر المحركات الكهربائية التي تستهلك أقل من المحركات الحرارية ثنائية الشوط
- تكلفة الطاقة بالساعة مقسومة على 10 (انظر أدناه)
تكلفة لكل ساعة طيران مقسومة على 10 على الأقل
ويستهلك المحرك الباراموتور الحراري الكلاسيكي في المتوسط ما بين 5 إلى 10 يورو من الوقود لكل ساعة طيران (ويمكن أن يرتفع هذا إلى ما بين 15 إلى 20 يورو للمحركات القوية للغاية والطائرات ذات المقعدين)، بينما يستهلك المحرك الباراموتور الكهربائي من طراز Dragonfly أقل من 0,5 يورو من الكهرباء في الساعة. ستجد المزيد من الأرقام والبيانات على صفحة مقارنة تقنية بين المحرك الباراموتر الحراري Dragonfly والمحرك الباراموتر الكهربائي
دراغون فلاي، أسرع وأسهل مركبة ULM قابلة للطي في العالم من حيث النقل
وهذه ميزة رئيسية أخرى لـ Dragonfly: فهي عبارة عن طائرة شراعية بمحرك قابل للطي بالكامل ويسهل نقلها.
تم تصميم Dragonfly خصيصًا ليكون قادرًا على مطوية بالكامل ومفككة في بضع دقائق فقط (أقل من 3 دقائق بمجرد إتقان التقنية). يتم تحقيق هذا الإنجاز من خلال دمج العديد من أنظمة الدبوس عند تصميم الهيكل.
الدبابيس عبارة عن عناصر أمان صغيرة تسمح بتجميع وصيانة الأجزاء المختلفة معًا. هم لا تتطلب استخدام الأدوات أثناء التجميع أو التفكيك، مما يجعلها فعالة بشكل خاص لنقل اليعسوب بسهولة. على الجانب الآخر، عند طيه ووضعه على الأرض، يتناسب الجهاز بسهولة مع صندوق عربة المحطة.. وإذا كان الأخير كبيرًا إلى حد ما، فمن الممكن أيضًا إحضار اثنين في وقت واحد، وهو ما يثبت سريعًا فائدته في القدرة على الطيران مع العديد من اليعسوب. إنه من الممتع دائمًا ممارسة الجنس مع عدة أشخاص!
يُظهر الفيديو أدناه عملية تجميع وتفكيك اليعسوب في دقائق معدودة.
الخصائص الرئيسية
بعد كل هذه التوضيحات التقنية، ملخص للخصائص الرئيسية للنماذج الأولية الحالية لـ Dragonfly:
- كفاءة الطاقة أعلى بنسبة 40 إلى 50% بالنسبة للنماذج الكهربائية ذات المحرك الواحد، فإن 40% يعد تحسنًا كبيرًا في مجال الطيران
- آلة عزم الدوران صفر مع التأثيرات جيروسكوبات مخفضة
- عدة بطاريات تسمح على التوالي سعة 1.6 أو 3.0 أو 3.2 أو 6.0 كيلو وات في الساعة
- وزن معين من 24 و28 كجم و41 كجم اعتمادًا على طراز البطارية المختار. يوصى باستخدام الطراز الذي يبلغ وزنه 41 كجم للاستخدام في العربة بدلاً من الإقلاع بالقدم.
- آلة الطي قابلة للنقل والتخزين بسهولة
Un مقارنة تفصيلية للنماذج الأولية المختلفة متاح على موقع المشروع. هذه المقارنة تتطور.
تمت دعوة Dragonfly إلى دورة الألعاب الأولمبية في باريس 2024 مع FFPLUM
لقد عرضت Dragonfly نفسها بالفعل للجمهور العام وكان لها شرف تمثيلها، إلى جانب اتحاد ULM الفرنسي (FFPLUM)،iالابتكار في ULM في نادي فرنسا لورs أولمبياد باريس 2024.
سعر التسويق والمبيعات؟
ولم يتم تحديد السعر النهائي للبيع أو تاريخ التسويق بعد. على الرغم من الأداء الممتاز بالمقارنة بالمنافسة، يجب أن تكون التعرفة العامة في نفس ترتيب الحجم أفضل من الطائرات ذات المحرك الواحد الكهربائية أو حتى الحرارية المتميزة الموجودة في السوق. مع Dragonfly سوف تطير بما يعادل سيارة TESLA بسعر... سيارة GOLF!
ومع ذلك ، فإن العقبات التي يتعين التغلب عليها لا تزال هناك فجوات كثيرة بين النماذج الأولية وتطوير آلة قابلة للتسويق. على وجه الخصوص في المستوى الإداريوقد لاحظ كريستوف بوضوح إن التناقض بين الخطاب الإعلامي والسياسي والحقيقة القاسية على الأرض أمر مهم....وهذا أمر محزن للغاية فيما يتعلق بالابتكار والطيران المنخفض الكربون في فرنسا!
توقع كريستوف صعوبات عندما شرع في هذا المشروع (المجنون بعض الشيء)، لكنه لم يعتقد أنه سيواجه الكثير من الصعوبات غير الفنية. وبالفعل، على الرغم من أنه كان قادراً على التغلب على جميع (أو معظم) الصعوبات التقنية والجوية، إلا أن صعوبات أخرى ظهرت تدريجياً مع تقدم المشروع. لكن كريستوف يتمتع بالقدرة على الصمود والأداء جيد للغاية بحيث لا يمكن التخلي عن المشروع بهذه السرعة.
من الجدير بالذكر أن Dragonfly تلقت في بداية عام 2025 أول شهادة من المديرية العامة للطيران المدني ووزارة النقل.
صب ألير أبعد من ذلك وأسرع من كل شيءسوف تحتاج اليعسوب وسائل جديدة أو رعاية أو مساعدة من أحد الصناعيين أو الشركات الصغيرة والمتوسطة.
ملخص عام 2024 بالفيديو
هل أنت مهتم بـ Dragonfly؟
إذا كنت مهتمًا بـ Dragonfly، فلا تتردد في الاتصال بنا. تابعنا على شبكات التواصل الاجتماعي أو قم بزيارة الصفحات التالية:
- على الموقع الرسمي لطائرة Dragonfly الباراموتور
- شاهد مقاطع فيديو من قناة Dragonfly على اليوتيوب (من الممكن بشكل خاص مشاهدة الرحلات الجوية مع اليعسوب)
- على صفحة اليعسوب على الفيسبوك
- على ينكدين
يمكنك أيضا المساهمة ماديا أو معنويا أو ماليا الى المشروع. لا تتردد في الاتصال بكريستوف مباشرة عبر نموذج الاتصال، سترى أنه لطيف! يعد!