Хейли Даннинг и Кэролайн Броган
Прототип беспилотника под названием FireDrone можно было бы отправить в горящие здания или лесной массив для оценки опасностей и предоставления важных данных из первых рук из опасных зон. Затем данные будут отправлены службам быстрого реагирования, чтобы помочь им информировать их о реагировании на чрезвычайные ситуации.
Дрон изготовлен из нового теплоизоляционного материала аэрогеля и имеет встроенную систему охлаждения, которая помогает ему выдерживать температуры до 200 ° C в течение десяти минут. В настоящее время на стадии прототипа исследователи считают, что FireDrone в конечном итоге можно будет использовать для обнаружения пожаров для людей и дополнительных опасностей для поддержки пожаротушения.
Главный следователь Профессор Мирко КовачДиректор Лаборатория воздушной робототехники в Имперском колледже Лондона и глава Лаборатория устойчивой робототехники в Empa, сказал: «Пока они не войдут в опасную зону, пожарные не могут быть уверены в том, что или кого они найдут и с какими проблемами они столкнутся.
«FireDrone можно отправить вперед для сбора важной информации, чтобы спасатели могли подготовиться соответствующим образом, чтобы обезопасить себя и потенциально спасти больше жизней».
– Профессор Мирко Ковач
Первопроходцы, вдохновленные животными
Дроны уже используются издалека при тушении пожаров, чтобы снимать с воздуха, поднимать пожарные рукава на небоскребы или сбрасывать огнезащитные составы в отдаленных районах, чтобы замедлить распространение лесных пожаров. Однако современные дроны, разработанные для пожаротушения, не могут летать намного ближе, иначе их корпус расплавится, а электроника выйдет из строя.
Основываясь на интервью с пожарными, исследователи знали, что дроны, которые могут подойти намного ближе, могут помочь подготовить первых респондентов к входу в горящие здания или лес. Например, дроны, оснащенные камерами и датчиками углекислого газа (CO2), могут предоставить важную информацию о расположении и составе пожаров.
Они искали вдохновения у животных, живущих при экстремальных температурах, таких как пингвины, песцы и плевки. Все они имеют соответствующие слои жира, меха или производят свои собственные слои терморегулирующего материала, которые позволяют им процветать в экстремальных условиях.
Внутри дрона виден слой аэрогеля. 1 кредит
Для создания беспилотника они создали защитную конструкционную оболочку из легких, теплоизоляционных материалов, таких как полиимидный аэрогель, и стекловолокна. Они покрыли его суперотражающим алюминием для отражения тепла. Суперизоляция предотвращает усадку материалов и разрушение пористой структуры после воздействия высоких температур.
Внутри защитного экзоскелета разместили чувствительные к температуре компоненты, такие как обычные и инфракрасные камеры, датчики CO2, видеопередатчики, полетные контроллеры, аккумуляторы и радиоприемники. Они также использовали выброс и испарение газа из датчиков CO2 для создания системы охлаждения для снижения температуры.
Экстремальные температуры
Они протестировали беспилотник в камерах с регулируемой температурой и подлетели к огню в учебном центре пожарных. Они надеются, что их дальнейшая работа по миниатюризации и добавлению дополнительных датчиков к беспилотнику может привести к его использованию в реальных миссиях по тушению пожаров и поможет спасти жизни.
FireDrone также можно использовать в экстремально холодных условиях, в полярных регионах и на ледниках. Команда также протестировала робота в туннеле под ледником в Швейцарии, чтобы изучить, как система ведет себя при очень низких температурах.
FireDrone протестировали в леднике
Хотя FireDrone находится на стадии прототипа, исследователи говорят, что это шаг вперед для разработки других дронов, способных выдерживать экстремальные температуры, и в настоящее время команда проверяет технологию с ключевыми заинтересованными сторонами и партнерами в промышленности.
Профессор Ковач сказал: «Применение дронов часто ограничивается такими факторами окружающей среды, как температура. Мы демонстрируем способ преодоления этого и убеждены, что наши результаты помогут раскрыть будущую мощь дронов для экстремальных условий».
«Развертывание роботов в экстремальных условиях обеспечивает большие преимущества для снижения рисков для жизни людей, и на кого лучше обратить внимание, чем на животных, которые выработали свои собственные способы адаптации к этим экстремальным условиям, вдохновляясь тем, как животные сохраняют прохладу в жару».
Имперский колледж Лондон