تاریخ آخرین ویرایش : سه شنبه،7-11-1399
تعداد بازدید :107

طراحی پهپادهایی با سر و صدای کمتر

 

این روزها بسیاری از افراد دست‌کم برای یک بار هم که شده پهپادی را از زمین بلند کرده‌اند یا صدای ناخوشایندش را شنیده‌ایم. پهپادهای کوچکی که وزن آنها از ۲۰ کیلوگرم تجاوز نمی‌کند حدود ۴۰ دسی‌بل بی‌صداتر از هواپیماهای متداول شخصی و هواپیماهای مسافربری کوچک هستند، با این حال صدایی دارند که برای بسیاری از افراد آزاردهنده است.
یکی از مطالعات انجام شده در این زمینه توسط ناسا حاکی از آن است که صدای خارج شده از پهپادها از صدای ناشی از خودروهای روان در جاده ها آزار دهنده‌تر است. نتیجه مطالعه دیگر این است که مردم صدای هواپیماهای مسافری کوچک را به صدای پهپادها ترجیح می‌دهند، حتی اگر میزان بلندی هر دو صدا در یک سطح باشد.
بخشی از مشکل صدای پهپادها این است که آنها بیشتر در ارتفاعات پایین و بر فراز مناطقی مسکونی پرواز می کنند که به طور معمول در معرض صدای هواپیماها نیستند. این امر سبب می‌شود مردمی که مدام این صداها را در محل زندگی خود می‌شوند، دچار تنش شوند. شکی نیست که اگر مشکلات مربوط به صدا در مورد پهپادها به درستی حل نشوند، راه‌اندازی و خرید و فروش تجاری آنها محدود می‌شود و مردم از مزایای فراوان آنها محروم خواهند شد.
برای مثال، اکنون از پهپادهای کوچک و متوسط برای کاربردهای مختلفی از جمله تحویل دارو و خدمات پزشکی و جستجوی افراد گمشده استفاده می‌شود. ابتکار دیگری که در هوانوردی تجاری انجام شده ایجاد قابلیت برخاست و نشست عمودی است و شاید پهپادهای خودرانی نیز ساخته شوند که وظیفه آنها حمل و نقل مسافر باشد.
در حال حاضر شرکت‌های مختلف هواپیماسازی به ساختن تاکسی‌های پرنده مشغول هستند. هم پهپادها و هم تاکسی‌های پرنده صدایی تولید می‌کنند که بسیار متفاوت از صدای هواپیماهای شخصی مرسوم است و نارضایتی افراد در مورد صدای هر دو به یک اندازه است.
در سال ۲۰۱۹ پژوهشی صورت گرفت با این هدف که به دو پرسش عمده پاسخ داده شود: اگر این وسایل نقلیه جدید در مقیاس گسترده وارد سیستم حمل و نقل شوند، مردم اجتماع چه واکنشی به آنها نشان خواهند داد؟ و پرسش دوم این است که چگونه می‌توان طراحی این وسایل نقلیه جدید را ارتقاء داد تا به سلامت و کیفیت زندگی مردمی که در محل تردد آنها زندگی می‌کنند خدشه‌ای وارد نشود؟
در پاسخ به پرسش نخست باید دید تردد یک پهپاد چقدر در شنیدن صداهای محیط شهری اثر می‌گذارد. با توجه به این که پهپادها اجازه ندارند در فاصله‌ای کمتر از ۵۰ متر از انسان‌ها پرواز کنند، از تکنیک‌های واقعیت مجازی استفاده شد تا موقعیت‌های بسیار نزدیک به واقعیت ایجاد شوند؛ یعنی باید سناریویی ایجاد می‌شد که در آن یک پهپاد بر فراز نقاط شهری از پیش تعیین شده‌ای به پرواز در آید.
بنابراین یک پژوهش آزمایشگاهی انجام شد و نتیجه این بود که صدای تولید شده از یک کوادکوپتر کوچک بر فراز محل زندگی افراد به طرز قابل توجهی دریافت صداهای محیط را در افراد تحت الشعاع قرار می‌داد. سپس، از افزایش صدای ناخوشایند به دلیل پرواز پهپاد گزارشی ارائه شد. این گزارش از نقاطی بود که ساکنان آن حجم پایینی از صدای ترافیک خیابانی را می‌شنیدند. بنابراین می‌توان
این گونه برداشت کرد که سر و صدای ترافیک شهری سبب می‌شود صدای پرواز پهپادها کمتر احساس شود. پس تردد پهپادها در آسمان مسیرهای پرترافیک می‌تواند تأثیر افزایش صدا به دلیل پرواز پهپادها را کاهش دهد.
در حال حاضر، انواع مختلفی از پهپادها که قابلیت‌های مانور متفاوتی دارند آزمایش می‌شوند. علت انجام این کار این است که واکنش‌های انسانی به صداهای خارج شده از پهپادها بهتر شناخته و پیش‌بینی شوند. دیگر این که پژوهشگران می‌خواهند شواهد محکمی به دست آورند تا بر اساس آنها بتوانند صدای تولید شده از پهپادها را تعدیل کنند.
مهندسی متأثر از واکنش انسانی
با لحاظ کردن واکنش‌های انسانی به فرایند طراحی پهپادها، سازندگان می‌توانند از همان نخستین مراحل ساخت آنها تدبیری بیاندیشتند تا از تولید ناخوشایندترین صداها جلوگیری شود. این کار هم به دنبال آزمایش با مشارکت افراد انسانی امکان‌پذیر است و هم به کمک روش «سنجش واکنش روانی به صدا» انجام می‌شود که روشی بسیار پرکاربرد در صنعت خودروسازی است. این معیارِ سنجش به طور دقیق تعیین می‌کند انسان‌ها چگونه ویژگی‌های مختلف صوت از جمله زیر و بمی، شدت و کوتاه مدت یا بلند مدت بودن آن را دریافت و احساس می‌کنند. این اطلاعات در طراحی پهپادها بسیار مؤثر خواهند بود. برای مثال، اتصال روتورها (چرخانه ها) در بهترین محل ممکن در یک پهپاد سبب می‌شود از میزان ناهنجاری صدای آن کاسته شود.
ترکیب تکنیک‌های واقعیت مجازی با شیوه‌های سنجش واکنش روانی به صدا، راهکار خوبی برای جلوگیری از صرف هزینه و اِصلاح اشکالات در مراحل پایانی ساخت است؛ چرا که اصلاح دیرهنگام اشکالات کارایی و تأثیر چندانی در کیفیت محصول نهایی ندارد.
مهم‌تر از همه این است که اگر سازندگان پهپادها این راهبردها را در طراحی خود به کار بگیرند، ماشین‌هایی خواهند ساخت که نه فقط بازده بالایی دارند بلکه مزاحمت کمتری برای ساکنان شهر ایجاد می‌کنند.
پهپادها، وسایل نقلیه پروازی شخصی و تاکسی‌های هوایی در آینده‌ای بسیار نزدیک بخشی از زندگی روزمره ما انسان‌ها خواهند شد. پهپادها و تاکسی‌های هوایی وسایل نقلیه نوظهوری خواهند بود که مسیرهای رفت و آمد متفاوتی را نیز ایجاد خواهند کرد.
وارد کردن وسایل نقلیه هوایی مدرن به فضاهای شهری مستلزم این است که محیط‌ها و زیرساخت‌های فعلی به میزان چشمگیری تغییر کنند. لازم است سکوهای فرود، ایستگاه‌های شارژ و محل فرود ویژه برای پهپادها ساخته شود. وجود پهپادها بر فراز شهرها بی تردید نقطه شروعی خواهد بود برای ظهور ساختمان‌هایی با سبک جدید و چشم اندازهایی متفاوت.
اگرچه پرواز پهپادها صدای ناخوشایند تولید می‌کند، اما می‌توان گفت که مزایای آنها به قدری زیاد است که این ویژگی منفی نمی‌تواند مانعی در بهره‌برداری از آنها در مقیاس گسترده شود. یکی از بارزترین کارایی آنها در آغاز شیوع پاندمی ویروس جدید کرونا بود. نیروهای پلیس در دوران قرنطینه آنها را به پرواز در آوردند تا قوانین منع حضور در خیابان‌ها و اماکن عمومی را کنترل کنند. از پهپادهای سمپاش نیز برای پاشیدن مواد ضدعفونی کننده در شهرها استفاده شد.

روزنامه اطلاعات



نظرات:

برای ارسال نظر جدید ابتدا باید وارد سایت شوید