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Le drone ranger
Gwendal Le Bec
Alors que les ingénieurs de la NASA construisent des moteurs de fusée plus gros et plus rapides, Tony Tao, SM '12, vise des moteurs plus petits et plus lents. Doctorant en aéro-astro, Tao est l'une des trois personnes travaillant sur Firefly, un drone propulsé par une minuscule fusée au lieu d'un moteur électrique. Alors que même les drones de course les plus rapides naviguent à un peu plus de 100 miles par heure, Firefly file jusqu'à 550 miles par heure, grâce à son moteur à combustion lente et réduit. Le drone, qui pèse deux à trois livres, selon sa charge utile, est conçu pour se déployer à partir d'un avion à grande vitesse, déployer ses ailes en chute libre, puis zoomer autour de la collecte de données ou se faire passer pour un leurre aux avions ennemis proches avant d'être rejeté. .
Nous utilisons cet inhibiteur de vitesse de combustion qui, via la décomposition chimique, refroidit la flamme et modifie la structure de la flamme afin qu'elle brûle plus lentement, explique Tao. Alors qu'un modèle de fusée typique de cette taille brûle pendant une à trois secondes, la combustion lente de Firefly permet au drone de voler à des vitesses propulsées par fusée pendant jusqu'à trois minutes. Vous ne voulez généralement pas mettre un extincteur à l'intérieur de votre feu, mais c'est exactement ce que nous faisons, dit-il.
Firefly, un projet conjoint entre le Lincoln Laboratory du MIT et l'US Air Force, est l'aboutissement d'environ trois ans de travail. En avril, Tao a remporté un Drive It de 15 000 $ ! Lemelson-MIT Student Prize, en partie pour ses recherches doctorales et pour le développement du prédécesseur de Firefly, un minuscule drone électrique appelé Locust qui peut voler à environ 70 miles par heure après avoir été déployé depuis un avion. Tao dit que Locust et sa thèse s'appuient sur le travail des étudiants en 16.82, une classe de synthèse en ingénierie des véhicules de vol pour laquelle il sert d'assistant d'enseignement.
Pour son doctorat, Tao dirige le développement de la fabrication d'avions adaptables (AAM), une méthode de production de pièces d'avion à la demande.
À l'aide de GPkit, un logiciel d'optimisation open source développé par Warren Hoburg, professeur adjoint en aéro-astro, le système permet aux concepteurs de brancher des variables, telles que la capacité de charge idéale ou la distance de vol, pour des centaines d'avions et de recevoir les spécifications de la manière la plus efficace. pour concevoir chaque pièce. Les concepteurs peuvent alors déterminer s'ils peuvent économiser de l'argent en utilisant des pièces fabriquées pour un avion dans un autre, ou si une pièce spécialisée peut améliorer suffisamment l'efficacité pour justifier la production de moules personnalisés.
Tao a utilisé la technique pour produire trois petits avions allant de cinq à 25 livres. L'approche a réduit à la fois le temps de construction et le matériau utilisé pour fabriquer les moules de plus de 50 %, mais elle a également augmenté le poids de chaque avion d'environ 8 % et réduit l'efficacité de 17 %. Les compromis exacts varieront selon l'avion, dit Tao.
Tao aide également Lincoln Lab et l'Air Force à développer Jungle Hawk Owl, un drone de 150 livres qui volera pendant cinq jours d'affilée. Conçu pour transporter des charges utiles de communication lors de catastrophes naturelles, le drone pourrait agir comme un satellite local, permettant une transmission de données à haut débit jusqu'à ce que l'infrastructure de la zone soit réparée.
Après avoir terminé son travail de doctorat cet automne, Tao prévoit de prendre un emploi avec Lincoln Lab et de se plonger dans son prochain projet. Nous sommes ici pour explorer des idées, dit-il.
