Témata
Reklama

Dron jako nový fenomén

V seriálu o perspektivních technologiích zaujímají důležité místo také bezpilotní letadla. K anglickému pojmenování drone se český překlad trubec (včelí samec) neujal a jiný ekvivalent zatím nemáme. Tak říkáme česky dron, i když to počítač podškrtává červeně. Co však záleží na jménu! Rozhodující jsou možnosti nové techniky.

Tento článek je součástí seriálu:
Budoucnost začíná dnes
Díly
Karel Sedláček

Celý život se věnuje popularizaci vědy a techniky. Promoval na Fakultě sociálních věd UK v Praze. 
V letech 1960 až 1968 pracoval v plzeňském rozhlasovém studiu, potom až dokonce roku 1989 byl nejprve redaktorem pro vědu a techniku a později zástupcem šéfredaktora deníku Svobodné slovo. Po krátkém působení jako šéfredaktor nakladatelství Melantrich byl redaktorem a hlasatelem Rádia Svobodná Evropa až do ukončení vysílání české redakce v roce 2002. Externě spolupracoval s celou řadou českých a slovenských odborných časopisů a s Českým rozhlasem.  
Vědeckotechnická témata popularizoval v knihách Laser v mnoha podobách (Praha, 1982), Pod šifrou 2001 (Praha 1984), Atom skrývá naději (Praha 1987 - spolu s Janem Tůmou). Historii unikátní rozhlasové stanice shrnul v knize Volá Svobodná Evropa (Praha 1993). Vzpomínky na konec komunistického režimu ve Svobodném slově a vydavatelství Melantrich obsahuje publikace Balkon, fenomén listopadu 1989 ( Praha 2010 - spoluautor Milan Nevole). Události okupace Československa v srpnu 1968 přibližuje publikace Vzpomínky na Plzeň – Čas lámání chleba a charakterů (Praha 2011). V roce 2018 vydal soubor cestopisných reportáží a fejetonů Toulky s Karlem Amerikou.

Kdo je tatínkem?

Otázka by spíše měla znít, kdo je pradědečkem, protože bezpilotní letoun vynalezl profesor Archibald Montgomery Low (1888 – 1956) v roce 1916. Nazval jej Aerial Target (Vzdušný cíl). Tento anglický inženýr, a fyzik, byl také označován za otce radiových systémů díky své práci na řízených raketách, letadlech a torpédech. Mimochodem, byl také jedním z prvních, kteří věřili v uplatnění televize.

Skutečně masový rozvoj bezpilotních letadel nastal v důsledku elektronizace, miniaturizace a digitalizace na začátku tohoto století. Největší podpory, a tudíž i nejlepších výsledků se dočkaly drony ve zbrojním průmyslu. A nyní jsme každý den překvapováni novými aplikacemi a nečekanými možnostmi.

Americký úřad pro letectví FAA předpokládá, že se do roku 2020 počet dronů podstatně zvýší, pravděpodobně zdvojnásobí, protože už dnes se rýsuje velká poptávka po nových strojích pro nasazení v komerční oblasti. Úřad uveřejnil statistiku, která ukazuje úlohu dronů jako létajících inspektorů. Nejvíce se jich uplatní při kontrole průmyslových objektů ze vzduchu, dále při snímkování pro geodézii, katastrální úřady a pro stavební firmy. Velký zájem projevují už dnes zemědělské podniky a také pojišťovny při sledování přírodních katastrof atd.

V USA se předpokládá, že se letos v civilním sektoru prodá 1,9 milionuů dronů a v roce 2020 už by to mělo být 4,3 milionuů bezpilotních letadel. Ještě výrazněji stoupá poptávka po komerčních dronech. Zatímco letos se jich prodá asi 600 tisíc, v roce 2020 se očekává prodej 2,7 milionuů kusů. Za klasický příklad nasazení dronů lze považovat oznámení francouzského výrobce, že jeho drony Xamen pomáhají při kontrole vnitřních částí poškozených tankerů přepravujících ropu.

FAA zveřejnila tyto odhady, aby jimi podpořila svou snahu o registraci a také regulaci provozu bezpilotních letadel. Jistě není bez zajímavosti, že na jaře uvedla statistika, že je v USA registrováno 408 tisíc pilotů autonomních letadel.

Rostou také ceny dronů s hHigh technikou. Zatímco letos se průměr pohyboval kolem 40 tisíc dolarů, do čtyř let vzroste na 52 tisíc dolarů.

Reklama
Reklama

Technické finesy

Drony jsou v módě. Proto každý technický veletrh nebo výstava přinášejí nové modely nových i starých výrobců se zajímavými technickými finesami. Nebylo tomu jinak ani na letošním veletrhu spotřební elektroniky Ifa IFA začátkem září v Berlíně.

Náš dron se řídí telefonem,“ říkal vysvětloval na stánku Derrick Xiong, spoluzakladatel čínské firmy EHANG, jež se zaměřila na produkci těchto bezpilotních letadel. Když se posuvník posunuje k hornímu okraji displeje mobilu, dron letí vzhůru, když se telefonem pohybuje doprava nebo doleva, letadlo letí podle těchto pokynů. Ovšem kromě takového „manuálního“ ovládání lze dron naprogramovat. Na mapě Google Maps se najde místo, kam se chce má dron poslat. Automaticky se načtou souřadnice a stiskne se tlačítko start. Letadlo odletí naprogramovaným směrem.

Ale ani to není všechno. Dron lze ovládat pohybem AR brýlí, které si nasadí pilot.

Chceme vytvořit autentický pocit z létání, aby člověk viděl jako pták,“ říká tvrdí Derrick Xiong. Upřímně řečeno, ke splnění tohoto ideálu mají ještě daleko.

Obecně se dá říci, že technické vylepšování dronů se uskutečňuje ruku v ruce s vývojem nových aplikací. Jinými slovy – hledá se uplatnění pro drony a podle zadaných požadavků se vyvíjejí jak nové řídicí softwary, tak napájecí a komunikační i optické systémy.

Jedna aplikace atraktivnější než druhá

Na otázku, které uplatnění dronů je nejdůležitější nebo nejzávažnější, se těžko hledá odpověď. Záleží totiž, jako vždy, na úhlu pohledu.

Tak v Kanadě vymysleli a vyrobili dron, který se dá složit do batohu vedle lahve s vodou. Když člověk zabloudí v hustém porostu daleko od lidí, může si rozložený dron složit a vypustit ho jako hledáček cesty. Dron vysílá obraz okolí do telefonu zbloudilého turisty a ten po chvíli najde správný směr.


Drony nacházejí uplatnění v některých povrchových lomech v Kanadě a v USA.

Bezpilotní letadélka se dostávají do výbavy pobřežních hlídek na plážích u moří nebo i na rybníku. V případě poplachu je plavčík vyšle k hledání ztraceného plavce, kterému dron může navíc shodit záchranný kruh.

O nasazení dronů k hlídání hranic nebo továrních areálů se toho už napsalo dost. Také využívání dronů k doručování zásilek se dostává ze staádia testování do regulérního provozu.

Velmi atraktivní je nasazení dronů na solární pohon. Tento projekt, s nímž přišel jako první Facebook, má v budoucnu umožnit příjem internetu v těžko dostupných oblastech. První pokusy s dronem Aquila byly úspěšné.

Povzbudilo nás to, ale máme před sebou ještě hodně práce,“ komentoval test vedoucí projektu. Dron má rozpětí křídel jako Boeing 737, ale váží méně, asi jako malé auto. Vynese jej balon a ve výšce 18 až 27 kilometrů tam může v budoucnu kroužit až tři měsíce. Během testu na vojenské základně v Arizoně zůstal dron při prvním testovacím letu ve vzduchu déle než 90 minut.(tohle je divné, ne? 3 měsíce x 90 minut?) „To je třikrát déle, než jsme plánovali,“ řekl Jay Parikh, technický vedoucí projektu.

Americký technologický koncern Google pracuje již delší dobu na podobném projektu, ale základem sítě pro přenos internetu jsou balony a satelity.

Americká televizní společnost CNN přišla s myšlenkou zásobovat nový vysílací kanál z kamer umístěných na létajících dronech. CNN AIR (Aerial Imagery and Reporting) chce zaměstnávat dva piloty dronů na plný úvazek. Měli by za úkol hlídkovat s drony na místech potenciálního zájmu, tedy například nad velkými sportovišti, dálničními křižovatkami a podobně. Videomateriálem by zásobovali jednak CNN a jednak další stanice mediálního koncernu Turner a Time Warner.

Tento záměr oznámila CNN sice už před dvěma lety, ale zatím se plán nemohl uskutečnit. Narážel totiž na řadu byrokratických překážek. Nyní, zdá se, jsou problémy vyřešeny a nastává čas realizace.

Do praxe přechází možnost nasazovat drony jako inspektory. Mohou například kontrolovat magnetické pole nad plynovody a díky speciálním senzorům mohou sledovat kritická místa.

Díky dronům je možné již dnes provádět bez velké námahy soupisy budov a zajišťovat práci pro katastrální nebo stavební úřady. V budoucnu by mohly provádět i různé specifické činnosti (například deszinfekční postřiky při napadení střechy houbou). Pracovníci Helmholtzova centra v Drážďanech zkoušejí nasazení bezpilotních letadel při prospektorských pracích v Grónsku. V kombinaci s dalšími metodami nyní připravují geologické mapy území o rozloze 15 hektarů. Cílem expedice je objevení dalších nalezišť zinku. K základní výbavě expedice patří dvě hyperspektrální kamery, spektrometry, jež měří vlastnosti minerálů, a také bezpilotní letadla.

V Grónsku jsou drony nasazeny při vytváření geologické mapy.

Vědečtí pracovníci německého centra DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) nyní například v rámci projektu Evropské unie ARCAS (Aerial Robotics Cooperative Assembly System) poprvé dokázali integrovat do autonomního dronu robotické rameno. Takže takový dronTen pak může provádět nad plynovodem nejen inspekční činnost, ale dokáže provádět i menší opravy.

Řada možností využití dronů se nabízí ve stavebnictví.

Takový dron je naváděn autonomně pomocí GPS a vysílá precizní barevné obrazy z několika kamer. Tak má obsluha na vzdáleném místě možnost najít přesně stanovené místo a v patřičný moment vysunout robotickou ruku. V každém ze sedmi kloubů jsou zabudovány senzory, které umožňují i nejnáročnější pohyby. Tak může robot uchopit břemeno až o hmotnosti až 8 kg.

Dron Typhoon H se tváří velmi přísně, až z něho jde strach.

Speciální algoritmy propojují ovládání robotického ramene s řízením dronu, což zajišťuje stabilitu celého systému.

Výsledky tohoto projektu naznačují, že by mohl najít uplatnění i při osidlování Měsíce nebo Marsu.

Karel Sedláček

Sedlacek.Kar@seznam.cz

Reklama
Související články
Stroje v pohybu – Vrtulník na Marsu

Vědci a technici z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) právě řídí jednu z nejnáročnějších operací v dějinách kosmonautiky. Expedice Mars 2020 hledá známky bývalého života na sousední planetě. Kromě pojízdné laboratoře je na Marsu také první stroj, který létá vlastní silou na jiné planetě, než je Země.

Atraktivní projekty - Vojenská základna plná tajemství

V rámci pěstování vztahů s veřejností – public relations – se v Americe nejen soukromé firmy, ale i vládní organizace snaží vycházet zájemcům vstříc a pořádají různé dny otevřených dveří. Tak jsem měl možnost prohlédnout si například Pentagon, ale i vojenskou základnu v Novém Mexiku, kde se testovaly atomové bomby.

S hvězdicovými motory dobývá svět

Vikýřovice u Šumperka nejsou velká obec, ale přesto jsem firmu Verner Motor chvíli hledal. Žádné billboardy, žádné směrovací tabulky, žádné výrobní haly, žádný hangár. V malé dílně mezi rodinnými domky bych výrobu leteckých motorů nečekal. Nakonec pomohl mobilní telefon a už jsme popíjeli kávu s Pravoslavem Vernerem, mužem, který zasvětil svůj život své veliké lásce – motorům.

Související články
Atraktivní projekty: Odsud až ke hvězdám

Světově proslulý architekt Norman Foster navrhl kosmické nádraží pro privátní lety do vesmíru. Společnost Virgin Galactic, která tyto výlety připravuje, vybrala po dlouhém váhání prostor u Las Cruces v americkém státě Nové Mexiko. Kosmodrom dostal jméno Spaceport America, už se začal stavět a do provozu má být uveden v příštím roce.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Matrjoška zahnala strach kosmonautů z radiace

Ústav SNIIP, jeden z podniků strojírenské skupiny Atomenergomaš (dceřiné společnosti ruské korporace pro atomovou energii Rosatom), vyrobil kulovitý měřicí přístroj, který je chemickým složením shodný s lidským tělem a který získal od kosmonautů přezdívku Matrjoška. Deset let měřil, jak velkou dávku radiace z kosmického záření dostávají konkrétní orgány kosmonautů na Mezinárodní vesmírné stanici, a přinesl překvapivé výsledky. Tento experiment má význam nejen pro kosmonauty na této stanici, ale i pro posádku budoucích letů na Mars a k vnějším planetám Sluneční soustavy.

Atraktivní projekty: Google chce létat

Internetový gigant Google není už dávno jen vyhledávač. Připravuje nové atraktivní projekty, a proto rozšiřuje svůj investiční záběr.

Atraktivní projekty: Jen vítr to ví…

Zkrotit vítr a využít jej ve svůj prospěch toužil člověk už od úsvitu dějin. Dodnes jsou známé větrné mlýny na starověké Krétě nebo ve středověkém Holandsku. I na některých místech Čech a Moravy se v minulosti osvědčily. Moderní doba však proměnila i tuto techniku.

Atraktivní projekty: FEL ČVUT v Praze s USA proti teroru

Velkými výzvami současnosti jsou jednak řízení a koordinování bezpilotních letadel a jednak ochrana lodí před piráty a teroristy. Těmito tématy se kromě jiných zabývají také vědečtí pracovníci, pedagogové a studenti na Elektrotechnické fakultě ČVUT v Praze.

Atraktivní projekty: Jak budeme létat?

Otázka je aktuální: jak při zvyšující se letecké přepravě snižovat emise oxidu uhličitého a tím chránit klima? A k ní se přiřazují další: jaké dopady má rostoucí mobilita na kapacitu letišť a výkonnost letištní infrastruktury? Tyto i jiné otazníky můžeme shrnout do jediného: jak má vypadat letadlo budoucnosti?

Atraktivní projekty: Roboty jako mouchy

Ze všech létajících tvorů na Zemi nás nejvíc fascinuje hmyz. Může se vznášet, snadno pohybovat v libovolném směru a umí se vyhnout šíleně rychle letící plácačce. Není divu, že inspiroval skupinu vědců a inženýrů postavit nejmenší a nejvíce agilní létající roboty.

Atraktivní projekty: Zajímavé experimenty NASA

Na výstavě EXPO, kterou u příležitosti 15-ti let svého trvání uspořádala začátkem letošního roku Akademie aeronautických modelů v jihokalifornském městě Ontario, prezentovala NASA model kosmického kluzáku.

Atraktivní projekty: Kříženci jsou v módě

Podle definice je za hybridní dopravní prostředek pokládán takový, jenž využívá k pohonu nejméně dvou energetických zdrojů a má v sobě zabudovány dva zásobníky energie. Někteří kříženci stanovenou normu přesně nedodržují, ale přesto jsou za hybridy označováni. Pojmenování není důležité, důležitý je výsledek.

Atraktivní projekty: Plyn v centru pozornosti

V celosvětovém hledání zdrojů energie se nyní do centra pozornosti dostává plyn. Podle novinových zpráv se nejrůznější experti domnívají, že tento trend bude mít závažný dopad nejen na světový trh s energií, ale doufají, že i pozitivní odraz ve větší bezpečnosti USA i Evropy.

Atraktivní projekty: Jaké bude letadlo budoucnosti?

Na tuto otázku hledají odpověď vědci a konstruktéři z významných výzkumných center po celém světě. Patří mezi ně i odborníci z Německého výzkumného ústavu pro letectví a kosmonautiku (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLR).

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit