Studenten werken aan supersonische drone

Studenten van de Universiteit van Colorado zijn samen met een startup begonnen aan de bouw van een drone die voorzien zal zijn van een turbojet-straalmotor. Het onbemande vliegtuigje zou sneller dan de geluiddsnelheid kunnen vliegen.

De supersonische drone, die codenaam Gojett draagt, zou slechts 50kg wegen. De spanwijdte van het prototype, waar de Universiteit van Colorado samen met de startup Starkey Aerospace Corporation aan werkt, bedraagt 1,5 meter, terwijl het onbemande toestel ongeveer 1,8 meter lang is.

Belangrijkste vernieuwing in de Gojett is het ontwerp van de compacte L-FX00-straalmotor. De L-FX00 zou zuiniger zijn dan bestaande straalmotoren en bovendien geen smeermiddelen nodig hebben. De supersonische turbojet-motor zou de drone een snelheid van Mach 1,4 kunnen geven. Daarmee zou het onbemande toestel niet alleen de geluidssnelheid kunnen doorbreken, maar ook een wereldrecord vestigen in zijn gewichtsklasse.

De eerste testvlucht van de superonische drone staat voor 2013 op het programma; eerst moet de bouw van het toestel zijn afgerond en de Amerikaanse luchtvaartautoriteit FAA moet bovendien toestemming geven voor het testprogramma, zo meldt TimesCall.

De bouwers zeggen dat het project op veel belangstelling kan rekenen, met name vanuit de defensie-industrie. Het toestel is met een geschatte prijs van 100.000 dollar relatief goedkoop. Daarnaast is de binnenlandse markt voor onbemande toestellen in de VS sterk groeiende, nadat president Obama wetgeving heeft ondertekend die het voor onder andere de politie mogelijk maakt om binnen enkele jaren drones in te zetten.

Reacties (62)

[cosmo_roel]

de spionagefoto's die je op zo'n hoge snelheid maakt zijn toch zo wazig/streperig dat ze niet meer bruikbaar zijn?

[Captain Pervert]

In relatie tot de afstand tot de grond valt het mee. Als je zelf in het vliegtuig zit, gaan de huisjes op de grond ook niet supersnel voorbij. Als je er niet een enorme telelens op zet, kan zo'n toestel best aardige foto's maken. Daarnaast denk ik dat de hoge snelheid vooral bij het heen- en terugvliegen wordt ingezet en niet zozeer bij het fotograferen zelf

[dasiro]

spionagefoto's moeten juist erg gedetailleerd zijn en worden dus met een zeer hoge nauwkeurigheid of resolutie genomen

[xzaz]

Gewoon een snelle sluitertijd nemen dus.

[Nibbz]

en misschien ff iets langzamer vliegen als de foto genomen word

[Stoney3K]

spionagefoto's moeten juist erg gedetailleerd zijn en worden dus met een zeer hoge nauwkeurigheid of resolutie genomen

Een spionage-satelliet zoeft met nog hogere snelheid ten opzichte van de grond voorbij, toch kan die haarscherpe foto's maken.

Die supersonische spionagevliegtuigen zitten mede daarom ook zo belachelijk hoog, zodat de hoekverplaatsing ten opzichte van wat je fotografeert redelijk weinig is.

Reden twee is natuurlijk dat het ontzettend moeilijk is om iets neer te halen wat op 60.000 voet met Mach 5 voorbij snelt.

[majic]

Snelheid is relatief t.o.v. de afstand tot het te fotograferen onderwerp, Cosmo...

De maan is toch ook niet één enorme blurry streep? Maar toch beweegt ie met een snelheid van ruim 3500km/u.

Afstand is dus waarom dit voor onze ogen - en een camera - geen probleem is. De drones vliegen hoog genoeg. Zelfs als ze laag zouden vliegen (doen ze liever niet) kan je ook nog met truukjes in je sensor (ISO - lichtgevoeligheid) of je lens (Diafragma-opening, lichtsterkte) een hoop goedmaken en je sluiter zó snel maken dat ie alle beweging bevriest.

Dat wordt gedaan bij slow-motion opnames, tot je een kogel letterlijk kan bevriezen - of zo lijkt het - op een foto.

Kortom, niks aan de hand.

[MorgothG]

Ja natuurlijk kan dat. Dacht je dat ze met de blackbird vroeger alleen uit het raam keken Hoog en snel. Nu gecombineerd met (veilig, voor personeel) en heel goedkoop.

[Who Am I?]

Hij hoeft toch niet altijd zo snel te gaan? Hij kan gewoon snel op de plaats van bestemming komen en dan afremmen om foto's te maken. Ook is het zo dat als je op hoogte zit, de grond onder je niet zo snel langs schiet als dat je dicht bij de grond bent (vergelijk het met in de auto zitten en in een vliegtuig zitten). Ook kan je de camera aan een mechaniek vastmaken die meebeweegt om zo scherpe foto's te krijgen (sportfotografen bewegen ook de camera mee met de sporter om een scherpe foto te krijgen).

[HKS-Skyline]

De truc die ze uithaalden met de SR71 Blackbird was het mee laten bewegen van de film met de vliegrichting van het toestel zodat de foto's scherp op de film kwamen te staan.
Daarnaast heb je ook systemen met roterende lenzen, maar zowieso zijn digitale camera's tegenwoordig zo snel dat de snelheid van het toestel geen problemen geeft, zowieso overdag niet, ik kan met mijn camera prima scherpe foto's van treinrails maken bijvoorbeeld als ik vanuit een trein foto's maak met 160 kmh.
Snachts is een ander verhaal, dan heb je zeer lichtgevoelige lenzen nodig, een infrarood sensor zal zeker op een drone als dit zitten, en dat kan dan eventueel nog worden aangevuld met variaties op het mee laten bewegen van de sensor met de vliegrichting, of een roterende lens.

[gbh]

een satelliet gaat toch echt en heel stuk sneller, snelheid kan je opvangen door je belichtingstijd zo kort mogelijk te maken

[Xirt]

Een tweede optie is om de camera mee te laten bewegen met het te fotograferen object. Zoals Captain hierboven al zegt zal de snelheid van de grond relatief laag zijn, maar mocht er toch beweging zijn dan kan deze geminimaliseerd worden door de camera tijdens de opname te bewegen of te draaien in tegengestelde richting van de drone (gezien de korte sluitertijd is de lengte waarover dat kan waarschijnlijk voldoende). Een dergelijke techniek wordt ook vaak gebruikt bij sportfoto's en auto's (scherpe sporter/autos, bewogen achtergrond).

[TvdW]

Een derde optie is natuurlijk het ontwikkelen van software die om kan gaan met bewogen foto's... Als je in één lijn beweegt lijkt me dat vrij makkelijk namelijk: gewoon de data van de camera per halve milliseconde opnemen, zodat je bijv. bij een sluitertijd van 10ms zo'n 20 beelden hebt. Je weet de precieze locatie van de camera op alle punten, dus het is makkelijk om ze weer over elkaar heen te zetten om zo een uiteindelijk beeld te krijgen.

Dit kan Photoshop tegenwoordig zelfs ook al, maar dan zònder het op te hoeven splitsen in foto's.

[Reactie gewijzigd door TvdW op 22 juli 2024 20:00]

[gbh]

het photoshop filter is voor consumenten een optie maar niet voor spionage, dan wil je er absoluut zeker zijn dat wat je ziet de realiteit is en niet wat software er van gemaakt heeft

[Xirt]

Het is ook mogelijk dat dergelijke fotografie gebruikt wordt om potentieel interessante objecten te identificeren. Voor het fotograferen van dergelijke objecten kan gebruik gemaakt worden van lagere snelheden, omdat bij deze objecten al voldoende bewezen is dat ze misschien een risico vormen (kosten / baten analyse is een iets verder gevorderd stadium).

[efwee]

Dat is wel een leuk filosofisch statement. Hoe maken ze jpeg plaatjes zonder software dan? Of gebruiken ze nog film en chemie? ;-)

[Xqlusive]

Dit is inderdaad met een beetje beeldbewerking zo op te lossen. Aangezien de snelheid en afstand en dergelijk bekend zijn (de transformatie is 'exact' bekend) is het geen probleem om dit effect te inverteren.

[Ch3cker]

Over die photoshop tool is een hoop discussie geweest, onder andere ook hier op GoT. Uit die discussie kwam dat dit gewoonweg niet kán met één normale foto. Je kan niet data opeens tevoorschijn toveren. Als een gezicht blurred is in een foto, kan je dit een klein beetje verscherpen door meer contrast toe te voegen, randen te herkennen, etcetera, maar je kan het nooit zo gedetailleerd scherp krijgen als het hoort. Het bovenstaande filmpje is dan ook naar alle waarschijnlijkheid een fake.

[GamingZeUs]

een algoritme kan prima abscente data invullen. Zolang er tekenen zijn over wat voor'n details er waren kunnen ze gereconstrueert worden. Kijk ook eens naar de Content-Aware filling feature.

[Crazy JoJo]

Met straaljagers maken ze soms ook foto's. Ik dacht dat daar zitten speciale camera's onder zitten die (snel) naar achteren schuiven op het moment dat de foto genomen wordt. Kan zijn dat ik het verkeerd heb hoor, maar meen me zoiets te herinneren

[mystic101]

de spionagefoto's die je op zo'n hoge snelheid maakt zijn toch zo wazig/streperig dat ze niet meer bruikbaar zijn?

De blackbird http://en.wikipedia.org/wiki/Supersonic_aircraft is een supersonisch spionagevliegtuig uit de vorige eeuw en maakte toendertijd al haarscherpe foto's met een resolutie van 12 inch (1 foot, ~ 30 centimeter).

[Gé Brander]

SR-71 Blackbird spionage toestel. Begin jaren zeventig. Ongeveer 3500km/uur. Doel: Spionage…

[arjankoole]

de spionagefoto's die je op zo'n hoge snelheid maakt zijn toch zo wazig/streperig dat ze niet meer bruikbaar zijn?

dat valt reuze mee, de SR-71 had een officieel geklokte snelheid van Mach 3.5 (onofficieel gaan de geruchten dat 't mormel nog een stukkie sneller kon), en daarmee konden ze ook prima foto's verzamelen.

Spionage satelietten (KH-11, KH-12, bijvoorbeeld) schieten met een snelheid van 30,000 km/u rond de aarde. Ook die maken prima (zelfs uitstekende) foto's.

[Anoniem: 313339]

maakte men 30 jaar geleden niet al foto's met een SR 71 blackbird spionage vliegtuig die ging mach 7. lijkt me vandaag de dag met veel lagere snelheid niet zo'n probleem meer.

[supersnathan94]

officieel maar 3,5 maar maakt niet echt uit. blijft behoorlijk snel zeg maar. de foto's die daarmee gemaakt werden waren voor die tijd bijzonder goed. beter dan professionele apparatuur op de grond die door fotografen werd gebruikt.

[Renegade666]

Maar om daar te komen en weg te gaan kan nu een stukkie sneller, en als hij foto's gaat maken zak de snelheid wat af neem ik aan.

[Blue_Entharion]

Natuurlijk niet, gewoon een goede camera met lage sluitertijd erin zetten

[PjotrStroganov]

ooit eens van de SR71 gehoord?

[MSalters]

Foto's zijn wel op te lossen, maar het ligt voor de hand om een Synthetic Aperture Radar te gebruiken. Die maken actief gebruik van de snelheid van de drone om een 3D beeld op te bouwen.

[Droxz]

Ik geloof dat toch maar weinig mensen de link openen die bij het artikel staat.

GOJETT will enter prototype testing this year with the goal of setting the World UAV speed record in the 50 kg class. Small, sleek, and supersonic, GOJETT spells big news for supersonic transport research and cruise missile design.

Dit project lijkt te draaien om het volgende:

The Gojett project
was initiated to develop a competitive
turbojet by modifying an off-the-shelf
U.S. Microjet AT-450 to increase its
thrust-to-weight ratio and enable operation
on a biofuel analog called SPK.

Misschien dat het inderdaad mogelijk is er een hoge resolutie camera in te bouwen, maar er staat hierover nergens iets vermeld.

Tevens staat er hier in het artikel alleen dat dit "voergtuig" mag 1.4 zou halen, maar op de website staat vermeld dat het doel nog hoger ligt!

The initial vehicle is targeted at
Mach 1.4 “because we think we can
get there,” says Starkey, who adds that
the eventual aim is a UAV capable of
Mach 1.6-1.7.

[robvanwijk]

50 kg, mach 1.4 (of hoger) en slechts 100.000 dollar per stuk, dat klinkt inderdaad meer als een wapen dan een verkenner. Vergelijk dat maar eens met een Tomahawk ("Unit cost: US$569,000 (1999) AGM-109H/L version to 1,45 millions Tactic version (2011)" source)...
Zoals het railgun-project van de Amerikaanse marine bewijst, als je munitie maar hard genoeg gaat dan heb je geen explosieven nodig railgun gebruikt 3.2 kg met 2400 m/s, dus ongeveer 18 MJ (op moment van lanceren, minder bij inslag), deze drone met 50 kg en 500 m/s (Mach 1,4) komt op 12 MJ (op moment van inslag), 18 MJ bij 600 m/s (Mach 1,7). De enige vraag is wat het bereik zal zijn.

[tss68nl]

Over een dik jaar blijkt dat de praktijk toch iets anders werkt dan de thermodynamica en aerodynamica boeken van de studentjes doet vermoeden

Klinkt als gedoemd te mislukken, maar ze mogen het best proberen

[Grrrrrene]

Ik vind dat je erg denigrerend doet over deze "studentjes". De boeken waar ze hun kennis uit opdoen bevatten gewoon geldige wetten voor supersonisch vliegen en ongetwijfeld worden ze begeleid door hun professoren. Ik zou geen reden kunnen bedenken waarom dit project gedoemd is om te mislukken

[actionInvoke]

erm, als het gemiddeld niet zo werkt dan zijn OF de formules compleet fout OF ze zijn een onderdeel vergeten.

[Hyronymus]

Ja, stiekem toch smeermiddelen nodig .

[vdijken]

Je hebt ook camera's die steeds een volgende lijn scannen en doorzenden en als het ware een oneindig lange foto maken. Veel efficiënter dan de aparte foto's waar steeds aan wordt gerefereerd.

[notsonewbie]

Als ik het zo bekijk, als RC vlieg enthousiasteling, vraag ik me af hoe die landen kan/gaat.
Kort, zwaar en amper vleugelwijdte.

[DrVic]

Volgens mij vangen ze die drones ook vaak in een soort net (op vliegdekschepen bijvoorbeeld). Hoeft dat ding alleen maar flink af te remmen vlak voor de 'landing'.

hmm, of ze remmen niet af

http://www.youtube.com/watch?v=7D_Zu0NWNvg

[Crahsystor]

Maar die gaan met propellers. Daar haal je geen Mach 1+ mee
Het opvangen met een net zal best kunnen, maar wel iets ingewikkelder dan in dat filmpje. Want de snelheid om net niet te stallen zal veel hoger liggen bij een UAV met weinig vleugeloppervlak. Gelukkig weegt het ding niet zo veel, dus moet het te doen zijn ook al gaat 'ie hard. Moet wel een stevige constructie zijn dan.

[arjankoole]

Maar die gaan met propellers. Daar haal je geen Mach 1+ mee

nee, het is enorm inefficiënt vergeleken met straalmotoren, maar volgens mij heb ik al diverse malen dingen gelezen over een paar turboprops die > mach1 haalden.

[Anoniem: 390875]

Een turboprop kan best mach 1 halen... als je de achtergebogen zijde van de 'punt' van de propellor telt, tenminste. Het vliegtuig gaat dan echter nog lang geen mach 1.

Dit zou de snelste turboprop moeten zijn:
http://en.wikipedia.org/wiki/Republic_XF-84H

Maar hoewel diens propellor wel mach 1 haalde (en blijkbaar een enorm kabaal - ook wel logisch, constant een geluidsbarrière overtreffing), ging het vliegtuig zelf dat bij lange na niet.
Sterker nog, een 'gewone' turboprop (nou ja, wel voor races bedoeld) ging nog sneller, ondanks dat daarvan de propellor niet boven mach 1 uit komt:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_Bear

Of het theoretisch mogelijk is, is een ander verhaal... op zich zou het best moeten kunnen, maar of het ook efficient te maken is...

[arjankoole]

Een turboprop kan best mach 1 halen... als je de achtergebogen zijde van de 'punt' van de propellor telt, tenminste. Het vliegtuig gaat dan echter nog lang geen mach 1.

dat was het inderdaad ja. De kist zelf komt niet in de buurt van Mach 1.

Dit zou de snelste turboprop moeten zijn:
http://en.wikipedia.org/wiki/Republic_XF-84H

Nope, de Tu-114 heeft die eer sinds 1960. (mach 0.78 uit m'n hoofd)

Maar hoewel diens propellor wel mach 1 haalde (en blijkbaar een enorm kabaal - ook wel logisch, constant een geluidsbarrière overtreffing), ging het vliegtuig zelf dat bij lange na niet.

ik geloof dat dat ook het geval is met de Tu-95 Bear (USSR/RU), ik geloof dat de Amerikanen wel eens grapjes maakten in de trent van: "Een Bear is niet zo erg, ver voor je 'm op radar ziet, hoor je 'm al aankomen"

[Anoniem: 390875]

Dit zou de snelste turboprop moeten zijn:
http://en.wikipedia.org/wiki/Republic_XF-84H

Nope, de Tu-114 heeft die eer sinds 1960. (mach 0.78 uit m'n hoofd)

Nou haalde ik al een sneller vliegtuig aan, maar inderdaad - de Tu-114 is nog weer sneller. Hangt er ook een beetje van af welk record je neemt, maar gewoon 'topsnelheid' zit de Tu-114 bovenaan.

[janremie]

het liefst houden ze die punt van de propeller ook onder de mach,
dat is meer omdat boven de geluidsnelheid, de aerodynamica van onder de geluidsbarrière niet meer zo geldt.
of die het kan laten ik buiten beschouwing.

[ZpAz]

Die gaan wel een stukje langzamer, maar, motoren uit en remparachute open samen met zo'n net oid, dat zou wel moeten lukken.

[Xm0ur3r]

http://www.youtube.com/wa...4TKgyX104&feature=related zo kan ook xD

[Droxz]

Volgens dit document, gebruikt men een intrekbaar onderstel en stijgen ze op vanaf een snelweg.
Hier spreken ze ook over een aangepast model die ze gebruiken voor lage snelheid tests.

[flessuh]

50kg en dan zo snel? waar laten ze de brandstof dan.. of het heeft een zeer kleine actieradius

en dan lijkt dit mij gewoon een straalmotor met kleine vleugels en wat electronica aan boord, goed design

[arjankoole]

50kg en dan zo snel? waar laten ze de brandstof dan.. of het heeft een zeer kleine actieradius

dat hoeft niet perse, als je 't ding hoog genoeg brengt en als soort ram-jet laat werken, gebruik je maar heel weinig brandstof, tegen een gigantische efficiënte ratio.

Daarnaast is een klein toestel, met een kleine motor (die efficiënt is) beter op snelheid te brengen met veel minder brandstof. Een full-sized F-22 moet veel meenemen, omdat het ding door alles wat ie mee moet zeulen een stuk zwaarder is. Derhalve moet ie ook meer brandstof meezeulen, wat weer brandstof kost ook. ( een oneindige spiraal van meer massa = meer brandstof requirement ).

Een AGM-86 kruisraket vliegt ook een stukje onder Mach 1, maar verbeteringen in straalmotoren zouden het nu mogelijk moeten kunnen maken om te supercruisen. Die technologie wordt bijvoorbeeld al gebruikt in de F-2000 eurofighter en de F-22 Raptor straaljagers, en naar verluidt werkt Gulfstream aan een supercruise businessjet.

Zoveel verschil zit er niet tussen een kruisraket en een drone, in principe.

[Reactie gewijzigd door arjankoole op 22 juli 2024 20:00]

[i-chat]

wil ik ook...

lijkt me ideal voor allerlijk kleine payloads... - schiet zo'n klein ding maar eens uit de lucht... als er nederwiet mee naar weet ik waar wordt vervoerd...

[blorf]

Dan wordt het juist interessant om die dingen neer te halen. Misschien is het radiokanaal voor de besturing te hacken? Of anders zelfbouw raketten die erop kunnen locken.

[Reactie gewijzigd door blorf op 22 juli 2024 20:00]

[Freakster86]

nadat president Obama wetgeving heeft ondertekend die het voor onder andere de politie mogelijk maakt om binnen enkele jaren drones in te zetten.

Snelheidsovertreders met 1200km/h flitsen

[Z-Dragon]

Na correctie een bon voor achteruitrijden op de snelweg.

[Anoniem: 370671]

leuk, kunnen ze later aan lockheed martin verkopen, zijn ze zo van hun studieschuld af.

[Kobus Post]

Nieuws: auto geflitst met 1250 km/h op een weg waar 50 km/ is toegestaan.

Zeg Jan heb jij wel dat dingetje ingebouwd dat de eigensnelheid aftrekt van de geklokte snelheid?

Nee Piet, hoezo?

[Anoniem: 445151]

Op zich best bruut, als je als studentje werkt aan zoiets. Wat dan, als t allemaal gelukt is, gebruikt wordt door Defensie en ook nog wat knaakjes waard is?