تكنولوجيا الطائرات الهجينة H-Aero

طائرة H-Aero الهجينة (المعروفة اختصاراً بـ H-AERO ) هي طائرة ألمانية صغيرة هجينة كهربائية بدون طيار ^{[ 1 ]} من إنتاج شركة Hybrid-Airplane Technology GmbH الناشئة ومقرها بادن بادن . ^{[ 2 ]} تتميز هذه الطائرة، مقارنةً ببعض الطائرات بدون طيار الأخرى، بالإقلاع والهبوط العموديين وقدرة طيران ممتدة.

عُرض النموذج الأولي H-Aero One، القادر على توليد طاقته بالكامل من مصادر متجددة عبر الخلايا الشمسية، لأول مرة للجمهور في معرض برلين الجوي (ILA Berlin Air Show) في الفترة من 1 إلى 4 يونيو 2016. ^{[ 3 ] [ 4 ]} وقد طوّر هذه المركبة الجوية تشابا سينغر بالتعاون مع جامعة شتوتغارت . ^{[ 5 ] [ 6 ]} درس تشابا سينغر هندسة الطيران والفضاء في جامعة شتوتغارت، وبعد تخرجه، حصل على درجة الدكتوراه من المركز الألماني لأبحاث الفضاء في مجال تكنولوجيا الطاقة المتجددة. ^{[ 7 ]}

تم تمويل مرحلة النموذج الأولي ومرحلة ما قبل التشغيل بأموال عامة من مبادرة "EXIST"، وهي مبادرة لنقل المعرفة العلمية تديرها الوزارة الاتحادية الألمانية للشؤون الاقتصادية والطاقة . في يونيو 2012، أشادت لجنة تحكيم مؤتمر ناسا "مفاهيم ومناهج استكشاف المريخ" بالمفهوم، من بين أمور أخرى، باعتباره طريقة بديلة لاستكشاف المريخ من منظور شامل، ودعت سينغر لعرض مفهومه في هيوستن . ^{[ 8 ]}

في معرض UTSEC - تقنيات وأمن الطائرات بدون طيار، الذي أقيم في مركز معارض نورنبيرغ في الفترة من 2 إلى 3 مارس 2017، عُرضت النسخة الجاهزة للإنتاج من طائرة H-Aero One. وكانت أول رحلة تجريبية علنية لهذه الطائرة في معرض CeBIT 2017 في هانوفر . ^{[ 9 ]}

منحتها وزارة الاقتصاد والعمل والإسكان في بادن فورتمبيرغ جائزة الابتكار في شتوتغارت عام 2019. ^{[ 10 ]}

في أكتوبر 2020، اختارت لجنة تحكيم من الخبراء في مجالات الأعمال والعلوم والمجتمع والسياسة سيارة H-Aero كواحدة من السيارات المرشحة النهائية ومنحتها جائزة التنقل الألمانية . ^{[ 11 ] [ 12 ]}

تجمع هذه المركبة الجوية بين الرفع الساكن والديناميكي، وأنماط الطيران الدوراني المتناظر، وتطير كالمناطيد والطائرات والمروحيات . تحتوي على خلية غاز وجناحين متناظرين يمكن تدويرهما بزاوية 180 درجة، ومحرك كهربائي في نهاية كل جناح. وكما هو معتاد في المناطيد، يكون متجه الرفع الساكن (الغاز الطافي) ومتجه الحمولة (البطاريات) متقابلين. لا تشبه الخلية شكل السيجار، بل قرصًا طائرًا متناظرًا دورانيًا . وعلى عكس المناطيد، لا تتوزع متجهات المكونات المحمولة على كامل طول الجسم بين المقدمة والمقصورة والمؤخرة. وعلى النقيض من ذلك، تُظهر هذه الطائرة الهجينة متعددة الاستخدامات إمكانيات عالية لمهام طيران مستدامة أكثر كفاءة، وبالتالي تطبيقات ذات قدرة على البقاء في الجو لفترات أطول. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

يبلغ قطر قمرة قيادة الطائرة ثلاثة أمتار، وهي قادرة على الإقلاع والهبوط عموديًا ( VTOL ) كالمروحية، والطيران كطائرة. تبلغ سرعة الطيران حوالي 20  كم/ساعة، ويصل أقصى ارتفاع لها إلى 4000 متر. بوزن فارغ يبلغ 4.4  كجم، تستطيع طائرة H-Aero One حمل حمولات تصل إلى ثلاثة كيلوغرامات. ^{[ 15 ]} يوفر غاز الهيليوم قوة الرفع الثابتة لطائرة H-Aero، مما يتيح لها الطيران لمدة تصل إلى تسع ساعات. يمكن التحكم بطائرة H-Aero عبر مودم لاسلكي ، أو شبكة خلوية ( GPRS ، 3G ، 4G ، LTE )، أو داخل غرفة مغلقة عبر شبكة لاسلكية محلية (WLAN ). ^{[ 16 ]}

صُممت منصة H-Aero لتكون منصة مراقبة، للتصوير أو كبالون أرصاد جوية قابل لإعادة الاستخدام . وستُمكّن النسخ الأكبر حجماً، والتي يجري تطويرها حالياً، من إنشاء شبكات اتصالات متنقلة بسرعة. ^{[ 17 ]}

يمكن استخدام H-Aero كمنصة مراقبة، أو لرحلات التصوير الجوي، أو حتى كبالون طقس قابل لإعادة الاستخدام . وفي النسخ الأكبر حجماً التي يجري تطويرها حالياً، ستساهم لاحقاً في توفير شبكات اتصالات قصيرة الأجل. ^{[ 23 ]} كما يمكن استخدام H-Aero في عمليات التفتيش الصناعية، مثل تفتيش الطائرات أو تفتيش الأعمدة والأنفاق، بالإضافة إلى عمليات التفتيش الزراعية والحرجية. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

• جائزة الابتكار، Deutsche Luft- und Raumfahrt 2017، المتأهل للتصفيات النهائية في فئة خفض الانبعاثات ^{[ 26 ]}
• مسابقة الملاحة عبر الأقمار الصناعية الأوروبية (ESNC)، تحدي بادن-فورتمبيرغ، LiveEO - دمج كوكبات الطائرات بدون طيار ذاتية القيادة "h-aero" في خدمات الأقمار الصناعية لرصد الأرض في الوقت الحقيقي 2017، بلاتز 2
• كوبرنيكوس ماسترز، LiveEO – دمج الطائرات بدون طيار في الاستشعار عن بعد بالأقمار الصناعية 2017، بلاتز 1 ^{[ 27 ]}
• جائزة "عضو في حلول الطاقة الشمسية الفعالة" من مؤسسة Solar Impulse ، يونيو 2018 ^{[ 28 ]}
• حائز على جائزة الابتكار لولاية بادن فورتمبيرغ لعام 2019 ^{[ 29 ]}
• حائز على جائزة التنقل الألمانية لشهر أكتوبر 2020 ^{[ 30 ]}

• "عالم العجائب: الابتكارات في مجال الطيران الهجين"، جامعة شتوتغارت Windenergie.de/NewsLetterSS2008.pdf جامعة شتوتغارت – كلية الطيران والهندسة الجيولوجية والجيوديسية
• "Fliegen mit Solar-Luftschiffen"، Solarenergie-Förderverein Deutschland eV Solarenergie-Förderverein Deutschland eV
• مفاهيم ومناهج لاستكشاف المريخ (2012): طائرة بحثية هجينة فائقة الخفة تعمل بالطاقة الشمسية، معهد القمر والكواكب
• طائرة هجينة جديدة غير ملوثة ذات إقلاع وهبوط عمودي (2008)، المركز الألماني لأبحاث الفضاء (DLR )

• موقع الطائرة الهجينة
• رؤية - موقع ويب - طائرة هجينة