نظام حماية المروحة من الجليد للطائرات المسيّرة (النتائج)

بقلم نيكولاس مولر، UBIQ Aerospace

يُشكل تراكم الجليد تهديدًا خطيرًا للطائرات المسيّرة الصغيرة. ولهذا السبب، أجرت UBIQ Aerospace بالتعاون مع جامعة NTNU حملة اختبار لتقييم تأثير تراكم الجليد على أداء الطائرة المسيّرة. وكان فلايت ستاند 15 جزءًا أساسيًا من التجهيزات التجريبية.

التجهيزات التجريبية:

الشكل 1: فلايت ستاند 15 مثبتًا في النفق الهوائي الخاص بتراكم الجليد

استُخدم نفق هوائي خاص بتراكم الجليد في مركز أبحاث VTT في هلسنكي لتوليد الظروف الجوية اللازمة لأبحاث تراكم الجليد. ويقع النفق الهوائي في غرفة باردة، ويضم نظام رش لتوليد سحابة اصطناعية.

استندت المروحة إلى تصميم مروحة Mejzlik، وقامت UBIQ Aerospace بتعديلها بإضافة عنصر تسخين قائم على ألياف الكربون، مما مكن المروحة من إزالة الجليد عن سطحها.

الشكل 2: عرض للمروحة مع عنصر تسخين مدمج من ألياف الكربون

تم تثبيت محرك Hacker Q80 على فلايت ستاند، إلى جانب حلقة انزلاقية لتوصيل عناصر تسخين المروحة بمصدر الطاقة. استُخدمت واجهة Python الخاصة بـ فلايت ستاند للتحكم في التجربة، مما أتاح تحليل أداء المروحة في الوقت الفعلي وسرّع بشكل كبير من زمن إعداد التجارب.

موصى به لك: معايير موازنة مراوح الطائرات المسيّرة

النتائج:

الشكل 3: أداء المروحة عند -10 درجات مئوية بدون نظام حماية من الجليد

أظهرت التجارب أنه بدون نظام حماية من الجليد، يمكن أن تفقد المروحة ما يصل إلى 80% من كفاءتها في غضون 60 ثانية. ويعود فقدان الكفاءة في الغالب إلى انخفاض دفع المروحة. وتستقر كفاءة المروحة عند 20% من كفاءتها وهي نظيفة، مع بدء تساقط الجليد عن المروحة.

الشكل 4: أداء المراوح المحمية عند -10 درجات مئوية

يمكن للمراوح المحمية تقليل فقدان الكفاءة والحفاظ على كفاءة المروحة في ظروف تراكم الجليد. ويُعد فلايت ستاند 15 جزءًا أساسيًا من التجهيزات التجريبية، إذ يتيح تسريع تحليل المراوح المزودة بنظام حماية من الجليد.

يمكن قراءة الدراسة البحثية الكاملة هنا، ويتوفر مقطع فيديو للنظام قيد التشغيل هنا.

مزيد من القراءة: اختبار تراكم الجليد على المروحة في نفق هوائي مناخي