丛林鹰猫头鹰团队形象信用：莎莉查普曼/麻省理工学院
如果发生自然灾害，这些灾害扰乱了广泛领域的电话和互联网系统，自主飞机可能会悬停在受影响的地区，携带通信有效载荷，为需要临时电信覆盖。
然而，这种无人驾驶飞行器(uav)的操作成本通常很高，而且只能在空中停留一两天，美国空军的大多数自主侦察机也是如此。提供足够和持久的覆盖将需要多架飞机的接驳、降落和加油，每辆车每小时的操作费用为数千美元。
现在，麻省理工学院(MIT)的一个工程师团队提出了一种便宜得多的无人机设计，这种无人机可以盘旋更长的时间，提供广泛的通信支持。研究人员设计、制造并测试了一架无人机，它类似于一个翼展24英尺的薄滑翔机。该飞行器可以携带10到20磅的通讯设备，在15000英尺的高空飞行。研究人员称，这款飞行器重量不足150磅，由5马力的汽油发动机提供动力，可以在空中飞行5天以上，比任何汽油驱动的自动飞行器飞行的时间都长。
该团队本周在科罗拉多州丹佛美国航空航天院会议上展示了其成果。该团队由R. John Hansman领导，T.Wilson航空航天教授;和沃伦霍尔格，波音助理航空航天教授。汉斯曼和Hoburg是麻省理工学院海狸工厂项目的共同教练，这是麻省理工学院和麻省理工学院林肯实验室之间的学生研究合作。
太阳能没有去
汉斯曼和hoburg与麻省理工学院学生一起设计了一个长期无人机，作为海狸工作Capstone项目的一部分 - 通常是一个两个或三个学期的课程，允许学生设计一辆符合某些任务规范的车辆，并建立测试他们的设计。
2016年春天，美国空军与Beaver Works合作，提出了设计一种由太阳能供电的长时间无人机的想法。当时的想法是，一架以太阳为燃料的飞机，有可能无限期地飞行下去。其他公司，包括谷歌，已经对这一概念进行了试验，设计了太阳能驱动的高空飞机，为非洲的农村和偏远地区提供持续的互联网接入。
但是当团队研究了这个想法并从多种工程角度分析了问题时，他们发现太阳能 - 至少用于长期应急响应 - 不是去的方式。
“[太阳能车]在夏季工作罚款，但在冬季，特别是如果你离赤道远远，那么夜晚就会越来越多，白天没有太大的阳光。所以你必须携带更多的电池，这增加了重量并使飞机更大，“汉斯曼说。“对于救灾的使命，这只能应对夏季发生的灾害，低纬度。那只是不起作用。“
研究人员在使用GPKIT建立问题后，这是一个由Hoburg开发的软件工具在建立问题之后，允许工程师确定车辆的最佳设计决策或尺寸，考虑到某些限制或任务要求。
在最初的飞机设计工具中，这种方法并不是唯一的，但与这些工具不同的是，这些工具只考虑几个主要的约束条件，Hoburg的方法允许团队同时考虑大约200个约束条件和物理模型，并将它们组合在一起，以创建最优的飞机设计。
汉斯曼说:“这给了你绘制飞机所需的所有信息。”“它还说，对于这数百个参数中的每一个，如果你改变其中一个，会对飞机的性能产生多大影响?”如果你稍微改变一下引擎，就会有很大的不同。如果你改变翼展，会有效果吗?”
框架起飞
通过他们的软件评估，确定太阳能驱动的无人机不可行，至少在世界上任何地方长期使用是不可行的，之后团队对汽油驱动的飞机进行了相同的建模。他们提出了一种设计，预计可以在任何纬度、15000英尺的高度、94%的风速下飞行5天以上。
2016年秋天，该团队根据学生使用Hoburg的软件工具确定的尺寸建造了一架无人机原型机。为了保持飞行器的轻量化，他们使用了一些材料，比如机翼和机身用的是碳纤维，尾部和鼻锥用的是凯夫拉尔纤维。研究人员设计的无人机易于拆卸，并储存在联邦快递的盒子里，可以运送到任何灾区，并迅速重新组装。
这个春天，学生改进了原型并开发了一个发射系统，塑造了一个简单的金属框架，适合典型的汽车屋顶架。UAV在框架上坐在框架上，因为驾驶员加速了启动车辆（一辆汽车或卡车）直到轮换速度 - 无人机的最佳起飞速度。此时，远程飞行员会将无人机朝向天空朝向天空，自动释放紧固件并允许无人机抬起。
5月初，团队将无人机放在考试中，在马萨诸塞州纽伯里港的梅花岛机场进行飞行试验。对于初始飞行测试，学生修改了车辆，遵守FAA规定的小无与伦比的飞机，使无人机在低空中飞行，重量不到55磅。为了将UAV的重量从150降低到55磅以下，研究人员用较小的镇流器有效载荷和更少的汽油装载。
在最初的测试中，无人机成功起飞、飞行并安全着陆。霍伯格说，要想在多天内测试飞机，还需要考虑一些特殊的因素，比如让足够多的人在很长一段时间内监控飞机。
“飞行五天有几个方面，”Hoburg说。“但我们非常有信心我们拥有我们可以飞过五天的正确燃料燃烧率和正确的发动机。”
“这些车辆不仅可以用于救灾，而且可以使用其他特派团，例如环境监测。汉斯曼补充说，您可能希望在野火上或河流流出。““我认为这很明显，几年之内的人会制造一辆将成为一个淘汰赛的车辆。”
部分由MIT LINCOLN实验室支持这项研究。
提交：航空+国防
