Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram o primeiro não tripulado, aeronave de asa fixa que é capaz de viajar tanto pelo ar quanto sob a água - fazendo a transição repetidamente entre o céu e o mar. O EagleRay XAV, que foi desenvolvido com financiamento e assistência da Teledyne Scientific, é uma promessa para uso em aplicações como rastreamento e observação da vida selvagem.

"Manter a vigilância aérea pode consumir muita energia, "diz Warren Weisler, um Ph.D. estudante da NC State que trabalhou no projeto EagleRay. "O EagleRay pode economizar energia passando parte do tempo na água.

"Por exemplo, o EagleRay poderia rastrear um grupo de golfinhos em movimento rápido no ar, depois, passe um tempo vagando pela água se os golfinhos pararem para aproveitar um bom local para alimentação. O EagleRay poderia então retomar o vôo quando os golfinhos começassem a se mover novamente. "

"O EagleRay também pode mover rapidamente os sensores subaquáticos de um local para outro, "diz William Stewart, outro NC State Ph.D. aluno que trabalhou no projeto. “Ele poderia até mesmo realizar monitoramento subaquático que a maioria dos veículos aéreos não tripulados não consegue.

"Por exemplo, o sonar só funciona embaixo d'água. Se você está procurando um alvo de sonar, o EagleRay pode voar para um local, submerja para fazer leituras de sonar, e então retome o vôo para fazer leituras em outro lugar. Historicamente, uma aeronave teria que lançar sonobuoys para coletar dados de sonar. "

O projeto começou quando uma equipe de quatro professores do estado de NC, liderado por Matthew Bryant, um professor assistente no Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial do Estado de NC, ganhou um contrato de pesquisa da Teledyne em 2014. Professores Kara Peters, Ashok Gopalarathnam, e Larry Silverberg atuou como co-investigador principal do projeto. Na primavera de 2016, A equipe de Bryant desenvolveu um protótipo totalmente funcional - e publicou um artigo sobre o trabalho em 2017.

"Um ponto-chave em relação ao design EagleRay é que ele é escalonável - você pode fazer modelos maiores ou menores conforme necessário, "Stewart diz." Isso realmente depende do tamanho da carga útil desejada, quanto tempo você precisa para operar, e assim por diante."

O modelo atual do EagleRay tem uma envergadura de 59 polegadas e 55 polegadas de comprimento, pesando 12,6 libras. Tem uma hélice de dupla utilização, alimentado por um motor elétrico, que o impulsiona através do ar e da água.

"Atualmente, estamos desenvolvendo um controlador personalizado para o EagleRay, "Weisler diz." Os controladores existentes não são projetados para um veículo que faz a transição do ar para o mar e vice-versa - eles são projetados para ser um ou outro, sem estágio de transição. "

Os pesquisadores também estão refinando um modelo dinâmico do EagleRay, para uso em simulações que podem ser usadas para fins de treinamento, para prever o desempenho sob várias condições e para refinar o design do veículo.

"Este projeto foi extremamente desafiador e gratificante, "Weisler diz.

"Vê-lo voar durante os testes de campo foi emocionante, "diz Stewart.

O papel, "Teste e caracterização de um veículo não tripulado de asa fixa entre domínios operando em ambientes aéreos e subaquáticos, "é publicado no IEEE Journal of Oceanic Engineering .