(VIDEO) Doi tineri ingineri moldoveni au creat prima dronă hibridă din Europa, capabilă să opereze atât sub apă, cât şi în aer

Doi tineri moldoveni — Cosmin Ciorbă şi Andrei Copaci, în vârstă de 20 şi, respectiv, 22 de ani — au creat prima dronă hibridă din Europa, capabilă să opereze atât în aer, cât şi sub apă. Cei doi tineri au şi fondat un start-up în Danemarca, pe nume Nereus Dynamics, care va avea misiunea să transpună acest proiect în realitate. Invenţia e foarte curioasă, întrucât în lume au existat mai multe încercări de a atinge un scop similar, dar niciuna nu pare să fie atins performanţele dronei creat de cei doi tineri moldoveni.

Foto: Drona creată de cei toi tineri ingineri moldoveni

Cei doi tineri au studiat împreună în Chişinău, frecventând iniţial un club de robotică la centrul Tekwill, specializat în proiecte educaţionale axate pe tehnologii moderne. Paralel, ambii deveniseră pasionaţi de drone şi experimentau cu diverse tipuri şi aplicaţii, creând inclusiv o staţie de schimb rapid al bateriei pentru drone.

Foto: Andrei Copaci, CTO & Co-Founder (stânga) şi Cosmin Ciorba, CEO & Co-Founder (dreapta)

Apoi, aceştia au mers să studieze în Olanda şi Danemarca — Cosmin la Universitatea Twente din Olanda, iar Andrei la Universitatea din Aalborg, Danemarca, unde a început a face Electronică Industrială Aplicată.

Aalborg e considerat un oraş cu condiţii excepţional de favorabile pentru start-up-urile în zona dronelor şi a aeronauticii, fiind un „sandbox”, adică un mediu cu reglementări speciale facilitate pentru cei ce vor să-şi pună ideile în practică. Aşa că oraşul a devenit acum locul de reşedinţă al celor doi tineri şi totodată sediul start-up-ului lor, Nereus Dynamics.

Paradoxul e că noua dronă a fost creată ca o lucrare de diplomă a celor doi tineri, însă precizia execuţiei şi avansarea proiectării depăşeşte nivelul de proiectare al unor întregi echipe de ingineri. Secretul dronei create de moldoveni e în elicele cu pas variabil — aceleaşi elice sunt folosite atât pentru manevrarea sub apă, cât şi în aer. Doar că apa şi aerul pot fi două medii contrastante uneori.

Atunci când drona se apropie de apă, reducându-şi altitudinea, ea trebuie să-şi învârtă elicele cu un unghi care propulsează curenţii de aer în jos, şi altfel îşi asigură portanţa. Când ajunge în contact cu apa şi trebuie să se deplaseze spre adâncime, ea trebuie să rotească elicele astfel încât să împingă apa în sus şi astfel să poată prinde adâncime în apă.

Dacă elicele ar fi fixe, asta ar însemna schimbarea viteze de rotaţie a motoarelor, însă în acel moment de schimbare drona ar putea fi destabilizată ireversibil. Soluţia e schimbarea unghiului de înclinare a palei dintr-unul pozitiv într-unul negativ în timp ce rotorul continuă aceeaşi mişcare circulară, iar astfel se obţine în decursul a unei fracţiune de secundă schimbare vectorului de propulsie, imediat ce drona ajunge în apă.

Ulterior, drona foloseşte acelaşi principiu de stabilizare şi propulsie cu cele 4 elice, doar că ea ţine cont de gradul diferit de rezistenţă al apei la înaintarea sub apă. Drona are părţile sale vulnerabile încapsulate şi izolate de apă, astfel încât bateriile el şi motoarele continuă să opereze în siguranţă şi în acest mediu.

La ieşirea din apă, algoritmul e diferit, întrucât şi îndreptarea spre suprafaţa apei şi decolarea ulterioară din apă, necesită acelaşi vector, doar că forţa e diferită şi trebuie ajustată rapid de la trecerea într-un mediu în altul. Şi aici ajustarea poate fi făcută cu modificarea unghiului.

Elicele cu pas variabil devin astfel elementul cheie în funcţionarea acestei drone, întrucât, dacă în apă gravitaţia e elementul fix şi în funcţie de turaţiile motoarelor dronele simple îşi pot ajusta forţa, viteza şi altitudinea, atunci în apă gravitaţia nu mai are acelaşi efect şi drona trebuie să-şi ajusteze independent vectorul dorit, ajustând elicele activ pentru a învinge în timp real şi mişcările apei.

Asemenea drone sunt un deziderat pentru echipele din multe ţări ale lumii. În SUA a existat o elaborare pe nume Naviator, care pretindea o funcţie similară de a fi capabilă să opereze şi în aer şi în apă de mici adâncimi. Însă acea dronă nu avea asemenea elice cu pas variabil, ci folosea câte două elice per braţ, una optimizată pentru operarea în aer, şi alta pentru optimizarea operării în apă. În acest sens, deci, drona creată de inginerii moldoveni a făcut un pas major în avansarea ingineriei sale. Ia proiectul Naviator a fost preluat sub aripa forţelor de apărare, fiind dezvoltat şi testat mai departe, dar cu mai puţină informaţie publicată despre el în ultimul timp.

Foto: Drona Naviator, cu câte două elice pe braţ

Au existat rapoarte despre încercări de drone cu funcţii similare şi în China, însă nici acolo nu a fost menţionată vreodată elicea cu pas variabil. Prin urmare, cei doi tineri moldoveni chiar au reuşit să facă un progres imens în acest sens, aplicând un principiu folosit des pe motoarele avioanelor cu elice pe această dronă. Şi, după cum demonstrează video-ul cu drona în acţiune, publicat de cei doi, principiul aplicat de ei funcţionează de minune.

Cei doi tineri spun că mai există provocări de viaţa reală, legate de coroziune, mediu salin, vibraţii, presiune diferită, dar toate astea sunt subiectele perfecţionărilor pe care le fac acum. Principiul de bază s-a dovedit a fi viabil.

Foto: Drona creată de cei doi ingineri moldoveni, cu partea sa centrală decopertată

Şi cei doi tineri au şi o viziune clară unde ar putea fi folosită noua lor dronă, viziunea fiind expusă chiar pe site-ul start-up-ului lor — inspecţia turbinelor eoliene maritime, atât la partea turnurilor, nacelei şi elicei, cât şi a fundaţiilor subacvatice.

Foto: Imagine de prezentare, elaborată de cei doi ingineri moldoveni, cu unul din domeniile de aplicare a dronei

De asemenea, noua dronă ar putea fi perfectă şi pentru operaţiunile de securitate şi apărare, ca module operate de pe nave sau submarine sau ca module de inspectare, eventual chiar a unor cabluri subacvatice. Prin urmare, tehnologia are un potenţial uriaş şi extrem de necesar în timpurile noastre.

Foto: Imagine de prezentare, elaborată de cei doi ingineri moldoveni, cu unul din domeniile de aplicare a dronei

Acum trei ani, cei doi tinei au fost câştigătorii concursului de proiecte de invenţii ISEF în Moldova şi au reprezentat ţara la nivel internaţional, fiind apoi decoraţi de preşedinta Maia Sandu pentru performanţele lor.

Foto: Cei doi ingineri, decoraţi de preşedinta Moldovei în 2022

Vezi cum funcţionează drona inventată de cei doi ingineri moldoveni în video-ul de mai jos.