水中で手を動かそうとしたことがあるなら、大きな抵抗に気づいたことがあるでしょう。空中で同じ動作を行うと、ほとんど労力がかかりません。ドローンの場合は、まったく逆のことが起こります。空気が少なくなると、飛行速度が低下します。 そして、エベレストの頂上では、海面で私たちが呼吸する空気のわずか3分の1しかありません。 しかし、DJI は、その新しいドローンが高地で動作し、荷物を輸送したり、氷河の地図を作成したり、さらには高度 8,800 メートルを超える大気調査の実施にも役立つことを実証したばかりです。
それは単なる技術的な記録ではありません。これは、工学が物理法則に直接対峙することを決意したときに、どこまでできるかを実証するものでもあります。 ドローン プロペラが「押し下げられる」から飛ぶのではなく、膨大な量の空気を加速するから飛ぶのです。。各ブレードは、圧力差を生成する小さな翼のように機能します。利用可能な空気の量が多ければ多いほど、より大きな揚力が生成されます。
しかし、エベレストは非常に深刻な問題を引き起こします。ほとんど 海抜 9,000 メートルでは、気圧は海面のわずか 3 分の 1 です。 つまり、プロペラが 1 回転するたびに掴む空気が大幅に少なくなります。それは、ほぼ空のプールで漕ごうとしているようなものです。パドルはまったく同じ回転を続けますが、押す水がほとんどありません。
揚力は、非常に単純化すると、空気の密度、空気の密度、および空気の密度の 3 つの要素に依存します。プロペラの大きさとその移動速度。密度が減少すると、明らかな選択肢は 2 つだけになります。 1 つ目は、より大きなプロペラを構築するか、(2 つ目は) より高速に回転させることです。 どちらを選択しても、より強力なモーターが必要となり、より多くの電力消費が発生し、より多くの振動とより多くの熱が発生するという、新たな問題が生じます。 これらすべてにより、デザイン、素材、さらには重量さえも変更する必要があります。 それが悪循環を生みます。それに加えて、とても寒いのでバッテリーの働きが悪くなります… 濡れた雨が降りました。しかし、それだけではありません。
酸素不足でも十分ではないかのように、エベレストの空気も静止しません。流れが斜面を上昇し、氷の氷の背後に乱流が現れ、風の方向が絶えず変わります。人間のパイロットにとってはすでに複雑ですが、 ドローンの場合、安定性を保つために各モーターの推力を毎秒数百回再計算することを意味します。
それでも、DJIはそれを成し遂げました。このために彼は 2 台のドローンを使用しました。 1 つ目は新しい FlyCart 100 で、ベース キャンプとキャンプ I の間で酸素ボトル、ロープ、はしご、登山用具を輸送しました。 各飛行には約8分かかりました。同じルートを通常、シェルパは6時間から8時間歩く必要があります 山全体で最も危険な場所の一つである危険なクンブ氷瀑を越えます。テストキャンペーン中、ドローンは10トン以上の資材と廃棄物を移動させた。
2 番目の主役は Matrice 4E でした。フライカートが物資を運んでいる間、この 2 台目のドローンは初めてクンブ氷河の 3 平方キロメートル以上を 1 センチメートルの精度で地図に描きました。目的は、はがき写真を取得することではなく、氷の変化をほぼリアルタイムで検出することでした。これらのマップを更新すると、登山の旅程を変更し、救助の計画をより迅速に行うことができます。そしてこれらすべては、ドローンが運ぶ荷物によって実証されているように、飛行が複雑な環境下で行われます。 FlyCart 100 は 100 kg を運ぶことができますが、エベレスト テストではペイロードは 47 kg でした。 単に空気が減ったため、輸送能力の半分以上を失いました。
しかし、おそらく最も興味深い結果はネパールではなく、私たちの地球上でさえありません。それは火星に起こるでしょう。火星の大気の密度は地球の約 1% です。非常に暗いため、多くの技術者は長年、ヘリコプターがそこから離陸することは不可能だと考えていました。インジェニュイティが到着するまで。
NASA の小型ヘリコプタは、従来の地上ヘリコプタよりもはるかに速く、毎分約 2,500 回転する巨大なプロペラを使用することでこの問題を解決しました。エベレストは火星に似ていません。しかし、それは優れた自然の実験室を表しています。 空気がほとんどない場所での飛行で達成されるそれぞれの改善は、他の惑星や地球上の極めて過酷な地域でも運用できる技術の開発に役立ちます。 これは、記事のすべての物理的な内容を 1 つの情報に凝縮し、この成果がなぜこれほどメリットがあるのかを読者が一目で理解できるようにする図の 1 つであるように私には思えます。強調する価値があると思います。
