Førerløs hybrid i sikte

De letter og lander vertikalt, og beveger seg lynraskt i lufta. I framtida vil kanskje ubemannede, flyvende farkoster av denne typen bli å se over Trondheim (fotomontasje). Foto: NTNU-Info/Bård Gimnes, maupulering: Geir Olav Glomstad

En ny og susende farkost vil snart være på vei over et hustak nær deg. Og det er ikke en UFO.

Smilet ble bare større og større da han skjønte hva han hadde fått til. Vegard Evjen Hovstein hadde for lengst sluttet å telle arbeidstimer på kontoret, nedgravd i faglitteraturen og foran dataskjermen. Nå kunne han endelig oppleve at simuleringsmodellene på skjermen fungerte akkurat slik de skulle gjøre.

Den nesten ferdigutdannede sivilingeniøren ved NTNU mailet, en dag i vår, av gårde de gode nyhetene til resten av gutta i det nystarta selskapet SiMiCon. Deretter strakte han på sin slitne kropp mens en tanke streifet ham: Kanskje var han med på å bidra til et aldri så lite moderne norsk luftfartseventyr?

Krysning
Amerikanerne har ennå ikke klart det. Heller ikke russerne eller japanerne, eller for den saks skyld andre som sysler med flyteknikk. Ingen har klart å konstruere en farkost som enkelt kombinerer optimale helikopter-egenskaper med jetfly-egenskaper. Nå mener de norske forskerne og produktutviklerne i selskapet SiMiCon at de har klart å utvikle et nytt teknologikonsept som mestrer å lette og lande vertikalt og bevege seg med høy flyhastighet, en teknologi som vil bidra til å kunne forandre morgendagens førerløse fly. Dagens førerløse fly (kalt UAV - Unmanned Aerial Vehicle) er ikke utstyrt med teknologi som både mestrer vertikal take-off og høy flyhastighet. De mangler teknologi som gir muligheten til vertikale løft fra bakken. Dette gjør dem avhengig av en utskytingsrampe eller en vanlig rullebane. De kan derfor ikke ta av hvor som helst. Dagens hurtiggående UAV'er kan heller ikke lande kontrollert av seg selv, som et vanlig fly, men må tas ned med innebygde mini-fallskjermer. Ofte ødelegges farkosten i landingen. Farkostene, slik de fungerer i dag, er likevel flittig brukt, særlig i militær sammenheng - blant annet under Gulf-krigen og i Kosovo. Utstyrt med ulike sensorkombinasjoner kan de fly over operasjonsområder og sende sanntidsinformasjon direkte tilbake til det operative hovedkvarteret.

Testmodell
- Jeg venter på vinden.
Modellbygger Pål Hagh Sandberg lar tålmodig spakene hvile mellom tommelfingrene og venter på at den kraftige vinden skal løye. Foran ham, denne fine sommerkvelden utenfor hans bolig på Lørenskog, ligger en modell-lignende farkost på halvannen meter i diameter med en vekt på knappe fem kilo. Rundt Pål står tre vise menn fra selskapet SiMiCon AS og dokumenterer med hvert sitt videokamera: Geir Olav Glomstad, som først hadde ideen om denne farkosten, og de tidligere NTH-erne Ragnvald Otterlei og Kåre Rygg Johnsen. Sammen hyrte de modellbygger Sandberg til å bygge, utvikle og teste ut simuleringsmodellene som er utviklet av Vegard Evjen Hovstein ved NTNUs Institutt for teknisk kybernetikk.

Slik ser den foreløpige farkosten ut: Modellbygger Pål Hagh Sandberg har laget en testmodell som i dag er halvannen meter i bredden og fem kilo tung. Den endelige, runde versjonen vil bli fire og en halv meter bred og veie et halvt tonn. Foto: Anita Arntzen

Hovsteins skrivebord-analyser viser seg å fungere i virkeligheten. Farkosten oppfører seg som et helikopter ved landing og letting. Og det kan manøvreres i luften.

Det førerløse kjøretøyet er det siste av tre ulike testmodeller som er bygget for å få ett av mange sett med teorier bekreftet. Teknologien er døpt SRC, (SiMiCon Rotor Craft) og er langt fra ferdigutviklet. Modellen må derfor på dette stadiet beskyttes mot regn og kraftig vind.

Heldigvis stilner vinden, og modellbyggeren styrer farkosten rundt i lufta og setter den pent ned på bakken igjen. Går alt etter planen, vil en prototyp være på plass i nær framtid.

Vandrende rotorsenter
SiMiCon-utgaven av den førerløse, fjernstyrte farkosten bygger blant annet på en forenkling av kompliserte helikopterprinsipper. Modellen har likevel muligheter til vertikal take-off og manøvrerer godt ved lave hastigheter. En jetmotor gir skyvekraft i høyhastighet. For spesielt interesserte: Et vanlig helikopter skaper løft gjennom sine rotorer som er knyttet sammen i et komplisert rotorhode. SiMiCon Rotor Craft har droppet helt dette rotorhodet som ellers er hjertet i det tradisjonelle manøvreringssystemet. Her er det en forflytning av rotorsenteret i forhold til det innkapslede arealet i den sirkulære bærevingen som besørger manøvreringen. Selv om prinsippene for manøvrering er svært forskjellige, blir resultatet det samme: kontrollert løftekraft og manøvreringsevne i alle frihetsgrader. Det er tidligere ikke laget modeller for flyvende farkoster hvor man varierer rotorsenteret på denne måten. SiMiCon har patentert teknologien. Ved å droppe rotorhodet, fjerner man også en komplisert mekanisk innretning som både er sårbar og krevende å vedlikeholde.

På grunn av egenarten til tradisjonelle rotorsystemer kan ikke helikoptre oppnå store flyhastigheter. SRC-teknologien eliminerer disse begrensningene. Etter at farkosten har lettet, trekkes rotorbladene inn i en sirkulær vinge som bærer farkosten videre med ekstrem hurtighet. Når det førerløse flyet skal ta av, lande, stå stille i lufta, eller bevege seg sakte, blir rotorsystemet aktivert.

- Å fjerne rotorene fra luftmassene er den sikreste og greieste måten å konvertere fra lav til høy flyhastighet, forklarer Ragnvald Otterlei.

Formål
Mens dagens UAV'er gjerne benyttes til militære formål, ser også SiMiCon marked i sivile oppdrag. For eksempel kan de førerløse farkostene brukes til å overvåke kysten ved oljekatastrofer eller til å kartlegge områder hvor det er svært farlig å sette inn helikopter. Når den første fullskala UAV'er på et halvt tonn og fire og en halv meter vil ta av fra bakken, er for tidlig for ildsjelene i SiMiCon-firmaet å si. De er som andre forskere og produktutviklere på jakt etter interessenter og samarbeidspartnere. Til nå har de fått penger fra blant annet Forskningsrådet, Statens nærings- og distriktsutviklingsfond og Statens veiledningskontor for oppfinnere. Både fra forsvaret og fra industrien er det signalisert interesse for pionerfarkosten. Kun sivilingeniøren Vegard Evjen Hovstein har fulltidsarbeid i SiMiCon. De andre i selskapet sysler med farkost-prosjektet ved siden av fulltidsjobben. Likevel har ildsjelene stor tro på at de om noen år kan peke opp mot himmelen, mot de førerløse farkostene og korrigere: "Nei, det er ikke en UFO, men en UAV".

* Kontakt: Ragnvald Otterlei
Tlf.: 32 72 83 70
E-post: ragnvald@simicon.no

Av Tore Hugubakken