Jedrilica koja se samostalno kreće i nosi teret, koju su dizajnirali studenti inženjerstva Univerziteta Rajs, mogla bi da bude veza za održavanje marinaca koji su se zaglavili na obali tokom rata.
Članovi Alive tima — Fredi Angarita-Kuesta, Ana Frej, Džesika Kis, Alan Lopez, Oli Mekgregor, Vajet Mekinli i Skarlet Spindler — izgradili su jeftino, energetski efikasno plovilo kao svoj glavni projekat. Cilj je nositi 60 funti tereta ili više.
„Većina postojećih autonomnih dizajna jedrilica obično je usmerena na istraživanje okeana ili trke“, rekao je Frej. „To znači da su super lagani, a nisu namenjeni za nošenje tereta.“
„Ovo je prvi autonomni dizajn jedra katamarana za koji znamo da je namenjen da nosi opterećenje“, dodao je Mekgregor.
Inženjerski zahtevi projekta uključuju mehaničke, električne i programske komponente. Izazov naglašava interdisciplinarnu prirodu godišnje izložbe i takmičenja Oshman Engineering Design Kitchen, koja uključuje rešavanje problema u svom najboljem izdanju—i preko 19.000 dolara u nagradama.
Alive — što je skraćenica za autonomno plovilo sa malim udarom — bio je jedan od 69 timova koji su se takmičili u ovogodišnjem izdanju kultnog događaja koji je organizovala Rajsova škola inženjerstva Džordža R. Brauna. Njihov projekat je dobio nagradu za izvrsnost u Capstone inženjeringu i nagradu od 1.000 dolara.
Sponzor tima, potpukovnik marinaca Tomas Klajn, obratio se svojim mentorima sa predlogom da razviju potrošnu, autonomnu, energetski efikasnu jedrilicu po niskoj ceni koja bi mogla da nosi teret na sporne obale.
Centralna ideja je da se protivnik odluči da li će koristiti skupo oružje na jeftinim ciljevima ili ne“, rekao je Klajn. „Ako to ne urade, marinci se snabdevaju. Ako to urade, ali neke jedrilice prođu, marinci se snabdevaju. Dobijaju svi.“
„Svi smo mislili da je to kul projekat i stavili smo ga kao naš najbolji izbor“, rekao je Frej.
Frej, diplomirani inženjer mašinstva, bio je zadužen za projektovanje kormila, jedra i tela broda. „Zato što je u obliku aeroprofila, jedro stvara podizanje kada ga nagnete na vetru — to je u suštini bočno krilo aviona, koje pokreće čamac“, rekla je ona. „Vjetrokrila pozadi pomaže da se jedro usmjeri u poziciju.“ Kredit: Univerzitet Rajs
Plovilo je opremljeno brojnim senzorima integrisanim u samoispravljajući navigacioni sistem.
„Postoji nekoliko glavnih podsistema u čamcu“, rekao je MacGregor. „Imate senzor koji meri pravac vetra. GPS senzor daje trenutne koordinate čamca. Imate magnetometar, koji je digitalni kompas koji vam može reći gde se nalazite i gde ste okrenuti To pomaže da se odredi u kom pravcu čamac treba da ide i kako treba da postavi svoju lopaticu.“
U uslovima povoljnog vetra, čamac prilagođava svoj kurs putanji koja je osmišljena koristeći koordinate njegove trenutne lokacije i koordinate ciljanog odredišta. Međutim, stvari postaju komplikovanije ako čamac plovi protiv vetra u takozvanoj „zoni zabranjenog kretanja“ gde ne može da stvori podizanje zbog suprotnog smera vetra.
„To je zapravo bio najizazovniji aspekt ovog projekta“, rekao je MacGregor.
„Kad god je odredište u zoni zabranjenog kretanja, čamac mu ne može prići direktnom rutom“, rekla je Angarita-Kuesta. „Dakle, glavna ideja da se ovo zaobiđe je da se stvori niz veštačkih ili vremenskih meta na putu koji se naizmenično smenjuju duž obe strane perimetra zabranjene zone u cik-cak obrascu.“
Studenti takođe rade na opremanju čamca komunikacijskom vezom sa satelitskom mrežom koja bi mu omogućila da prenosi podatke sa bilo koje lokacije širom sveta za dalji inženjerski razvoj.
„Komunikacioni modul koji povezuje brod sa satelitskom konstelacijom daje nam mogućnost da šaljemo podatke nazad do zemaljske stanice“, rekao je Lopez. „Prikupićemo sve podatke senzora, uključujući informacije o magnetometru, smer, brzinu vetra, trenutnu GPS lokaciju, itd., tako da možemo da ih koristimo za otklanjanje grešaka i poboljšanje naših testova, kao i za proveru naš napredak“.
Studenti su birali materijale i sastavne delove kako bi optimizovali odnos cene i efikasnosti. Štaviše, autonomija je bila vodeći princip dizajna ne samo u pogledu navigacije, već iu pogledu potrošnje energije.
„Sve je na solarni pogon“, rekao je MacGregor. „Proizvodi dovoljno električne energije kroz svoje solarne panele da napaja sisteme nekoliko puta. Takođe sakuplja višak energije u baterijama koje žive na brodu. Dakle, po oblačnom vremenu ili noću, i dalje može da se napaja sam.“
Fakultetski savetnici tima bili su predavač mašinstva Dejvid Trevas i Geri Vuds, profesor u praksi elektrotehnike i računarstva.
