När en ny teknik kommer till allmänhetens kännedom talar nyhetsartiklar och vetenskapliga medier ofta om hur den nya tekniken kommer att ta över och störta en gammal teknik. Drönare var ingen skillnad. I början av 2000-talet blev drönartekniken billigare och mer prisvärd, och många människor började undersöka drönartekniken som en ersättning för helikoptrar.
Droner kan potentiellt ersätta helikoptrar i situationer som sök- och räddningsverksamhet, övervakning av vilda djur, inspektion av infrastruktur och vissa fotografiska tillämpningar som t.ex. fastighetsfotografering. Om du vill resa långa sträckor och lyfta tunga föremål är helikoptrar ditt enda alternativ.
Före drönare var helikoptrar det främsta sättet att ta flygbilder och fotografier på låg höjd. De tillhandahöll också transporter för olika tjänster och fungerade som ett snabbt sätt att transportera varor.
I den här artikeln kommer vi att titta på drönarnas potential att ersätta helikoptrar i en mängd olika uppgifter och situationer.
Table of Contents
Alla sätt som drönare kan ersätta helikoptrar
I takt med att drönartekniken blir billigare för företag blev olika uppgifter som tidigare endast lämpade sig för helikoptrar lättare att utföra tack vare drönare. Ibland var den nya tillämpningen helt enkelt en överdrift, och verkligheten levde inte upp till den mediestorm som omgav drönarteknikens potential. På andra sätt var dock drönartekniken långt överlägsen helikoptrarna. Till exempel sök- och räddningsverksamhet, övervakning av vilda djur och att komma nära kritisk infrastruktur för energinät och andra industrier.
Sökning och räddning
Den amerikanska militären använder obemannade luftfarkoster för att utföra en majoritet av sina sök- och räddningsuppdrag. Dessa obemannade luftfarkoster (fastvingade drönare) skulle också kunna skanna stora vildmarksområden för att leta efter människor på platser som stora nationalparker.
I ett exempel, som publicerats av new scientist, tog forskare vid Brigham Young University ett kommersiellt tillgängligt propellerdrivet flygplan med en fast vingspännvidd på 1,2 meter optimerat för en flygning i låg hastighet. De anpassade det till att flyga och söka självständigt.
Ditt uppdrag var att förse sök- och räddningsgrupper med ett billigt alternativ till helikoptrar och kunde användas på hög höjd och i mer ogynnsamma väderförhållanden. Det fina med att använda en drönare för sök- och räddningsuppdrag är att sök- och räddningsgrupperna kan söka igenom stora områden utan erfarenhet av att styra. De klickar på skärmen på en datoriserad karta, och flygplanet kommer att arbeta autonomt för att söka igenom dessa områden.
I försök har operatörerna använt farkosten i mellan 35 och 150 minuter. De kunde hitta en attrapp som hade dumpats i vildmarken.
I ett annat exempel där en quadcopter-drönare används – publicerat i den vetenskapliga litteraturen – kunde en konsumentdrönare lokalisera en bergsklättrare. Han och hans klättringspartner hade skilts åt när de klättrade på världens 12:e högsta topp, Broad Peak, i Karakorambergen i nordöstra Pakistan.
I denna räddningsaktion användes en DJI Mavic Pro-drönare som flög upp till 8400 meter, vilket är långt över det maximala servicetak på 5000 meter som anges i drönarens specifikation.
Drönaren flög inte bara upp till en otrolig höjd, utan det blåste också cirka 40 km/h och den omgivande lufttemperaturen var -10 grader Celsius.
När offret hittades kunde drönaren sväva in tills offret bekräftade drönarens närvaro med en vink. Offret hade njutit av 36 timmar på 7600 m nära dödszonen på grund av dess höga dödlighet som orsakas av den tunna luften.
Detta exempel är en utmärkt demonstration av hur högt en drönare kan flyga för att utföra ett flyguppdrag.
En annan studie undersökte användningen av drönare vid katastrofer i dagbrottsoperationer. De studerade och undersökte den operativa flygtiden, arbetsbelastningen och avståndet som drönare kan flyga för att påskynda räddningsinsatsen.
Det finns verkligen mycket som tyder på att användningen av en drönare i stället för en helikopter vid sök- och räddningsinsatser kan hjälpa besättningarna att lokalisera människorna snabbare och med en del av de arbetsuppgifter och lyft som krävs för en säker utvinning av människor.
Övervakning av vilda djur
Droner är också överlägsna helikoptrar vid övervakning av vilda djur och växter. Överlägsenheten beror på att de är mycket bärbara, de har förmågan att zooma in på specifika områden i miljön, de har lågt buller jämfört med en helikopter.
Om du vill veta mer om den bästa drönaren för att filma vilda djur kolla in min andra artikel där jag går igenom de bästa aktuella drönarna för att övervaka vilda djur utan att störa dem – klicka här.
I en studie publicerad av australiensiska forskare tittade de på obemannade flygfarkoster och bemannade helikoptrar för att övervaka makopodpopulationer. Helikopterundersökningar var en beprövad och tillförlitlig, repeterbar metod för bred övervakning av kängurupopulationer. Men tillgången till drönare med lång räckvidd och deras låga kostnad erbjöd en möjlighet som de ville testa.
De använde en långdistans drönare med fasta vingar för att undersöka kängururur och andra djurpopulationer på landskapsnivå och validerade resultaten mot resultaten från de nuvarande bästa metoderna för helikopterundersökningar.
De skickade ut till observatörer i baksätet på en helikopter och jämförde det med att använda drönarteknik.
De fann att antalet möten med vilda djur var betydligt lägre med drönarteknik jämfört med helikopterundersökningen. Detta experiment resulterade i en låg uppskattning av makropodtätheten jämfört med helikoptermetoden.
De konstaterade att det krävs betydande förbättringar av kameratekniken för att kartlägga känguruer och drönaren.
I en nyare studie undersöktes drönare och helikoptrar för de omfattande djurundersökningar som utförs regelbundet. Återigen gjordes den i Australien. De hade ett liknande resultat och fann att drönaren bara kunde kartlägga hälften av det område som krävdes och att den inte kunde skilja mellan olika arter. Den registrerade mindre än 13 % av den arttäthet som observerades när man använde helikopterundersökningen.
Det kan ta ytterligare några år innan drönartekniken hinner ikapp helikopterns förmåga att resa över större områden och det mänskliga ögats noggrannhet och förmåga att plocka ut fler djur än en kamera och mjukvara med artificiell intelligens.
Området infrastruktur
En av de bästa sakerna med drönare är att komma nära infrastrukturer som kraftverk och broar för detaljerad fotografering och 3D-modellering för inspektioner.
Drönare kan flyga direkt under broar och vissa drönare kan rikta kameran direkt uppåt för att få en detaljerad bild av allt under bron.
Vindkraftverk är ett annat område där drönare skulle kunna ersätta helikopterteknik och andra inspektionsmetoder som abseilning och klättring.
Vindkraftverk
Inspektion av vindkraftverk kräver vanligtvis att en ingenjör skalar den enorma fixturen inifrån och letar efter potentiella skador eller framtida driftsproblem. Det finns massor av företag som erbjuder drönarinspektion av vindkraftverk och andra använder även värmekameror för att upptäcka varma motorer och friktionspunkter.
Det främsta skälet är att undersöka bladens integritet, vilket är mycket svårt att göra på konventionell väg. Bladen i en vinterklippning är från 5200 m långa och det är otroligt svårt att komma åt dem. Tidigare har man försökt titta på dem med hjälp av kikare och teleskopobjektiv, men det är exakt och det är svårt att dokumentera exakt vad problemet är om man identifierar ett.
Ett företag som heter SkySpecs är ett exempel på ett företag som optimerar drift och underhåll av vindkraftverk. De har utvecklat specialdesignade drönare och mjukvara och algoritmer för förebyggande underhåll för att besvara denna specifika fråga.
Forskare i Storbritannien har tagit detta ett steg längre och utvecklat autonoma drönare för att inspektera energianläggningar till havs. I den forskning som leddes av Edinburgh Centre for robotics syftade de till att avlägsna behovet av att människor ska utföra farliga och kostsamma uppgifter som att ta ned turbiner och åka till havsbaserade vindkraftverk i fartyg eller helikoptrar.
Spridning inom jordbruket
Spridning av grödor är en mycket vanlig användning av drönarteknik. Drönare kan flyga direkt ovanför grödorna – vilket minimerar mängden översprutning till angränsande fält – och arbeta autonomt – och manövrera upp och ner i rader av grödor utan att piloten ständigt behöver uppmärksamma dem.
De två mest populära drönarna för sprutning av grödor på marknaden tillverkas av DJI och kan täcka cirka 30 ac/h.
De arealer som dessa drönare kan täcka är:
- Agras>29,7 acres
- Agras>24,7 acres
Den areal som din drönare täcker beror på olika faktorer, bland annat vädret, mängden vätska och vätskedensiteten som den transporterar, och om drönaren måste manövrera runt komplicerad geografi eller undvika hinder som trädgränser.
För att maximera sprutningseffektiviteten måste du ta en hel del tid på dig att planera ditt uppdrag så att drönaren flyger minsta möjliga sträcka genom dina fält.
Spridning med hjälp av en helikopter eller ett annat flygfordon kan vara farligt och kostsamt. Automatiseringen av besprutning av grödor med hjälp av en drönare kommer sannolikt att göra det möjligt för jordbrukare att fokusera på andra uppgifter.
Specifik nischfotografering
Helikoptrar kan också användas för att fånga flygbilder och fotografering. Drönare kommer sannolikt att ersätta all flygfotografering från en helikopter om inte drönaren har specifika begränsningar för användningsområdet.
Fotografering av fastigheter
För fastighetsfotografering krävs till exempel att drönaren fångar olika husvinklar och omgivande områden. Detta resultat skulle vara otroligt dyrt och omöjligt med en helikopter på grund av att nedåtgående luftströmmar flyttar träd och orsakar mycket rörelse i de omgivande områdena.
Om du vill veta mer om fördelarna med drönare inom fastighetsbranschen kan du läsa min andra artikel – klicka här.
Drönartekniken blir allt billigare, och de kameror som drönarna bär med sig är mycket mer högupplösta och kapabla än någonsin tidigare.
Andra nischfotografier inkluderar användning av lidar från drönare för att kartlägga arkeologi.
Arkeologi
I en studie som publicerades 2018 undersöktes användningen av lidar från drönare för att öka kvaliteten på dokumentationen av arkeologiska objekt och fysiska egenskaper.
Det konstaterades att man fann en blygsam förbättring hos drönarna, men den var inte så övertygande som man kanske skulle kunna förvänta sig, med tanke på den stora ökningen när det gäller området och markpunkterna som drönaren kan samla in. Tät vegetation hindrar laserstrålar från att nå den kala jorden, vilket minskar noggrannheten vid dokumentationen av arkeologiska objekt.
De främsta fördelarna med att använda en drönare är dess flexibilitet, låga flyghöjd, liten laserfotspårning och ett långtgående synfält, vilket kan innebära bättre än skanning från flygplan eller helikoptrar.
Om det används på rätt sätt kan dock lidar från drönare innebära en avsevärd förbättring av arkeologisk fjärranalys.
Trots alla fördelar med drönare kommer drönare inte att kunna göra inom den närmaste framtiden. Låt oss ta en snabb titt på dem nu.
Saker som endast helikoptrar kan göra
Det finns några saker som endast helikoptrar är lämpliga att göra. Drönartekniken kan inte bära stora vikter eller resa långa sträckor.
Transportera människor
Helikoptrar är mycket bättre lämpade för att transportera människor.
Flera nystartade företag och företag gör sitt bästa för att göra drönarpendling till verklighet.
Den personliga drönaren Ehang 184 är ungefär lika stor som en smart bil och hävdar att den kan leverera en människa (upp till 260 pund) var som helst inom en räckvidd på 10 mil/23 minuters flygtid. Det är ganska imponerande. Den är mer drönarliknande eftersom den är helt autonom, och passagerarna ger bara drönaren mycket enkel vägledning – flygningen sköter den själv!
Intill dess att drönartekniken blir säkrare, mer prisvärd och kan resa över mycket större avstånd kommer helikoptrar alltid att vara det dominerande transportmedlet med vertikal start för att transportera människor.
Resor över långa avstånd
Helikoptrar är mycket bättre på att resa långa sträckor på grund av deras primära kraftkälla om du vill resa långa sträckor med ditt luftfordon.
Kapaciteten hos ett drönarbatteri är starkt begränsad på grund av tekniken, och energitätheten är mycket lägre än för bensin.
Drönare kan endast resa cirka 10 km från sin fjärrkontroll, men kommer troligen att ta slut på batteriet för att kunna återvända hem säkert. Dessa problem gör att den genomsnittliga långdistansresan ligger någonstans mellan en och två kilometer från piloten.
Om du vill resa långa sträckor råder det ingen tvekan om att helikoptrar är mycket mer kapabla än drönare.
Lifta tunga föremål
De mest populära på marknaden är DJI Spreading wings och DJI Agras MG-1 som kan bära upp till 11 kg vardera. Men det maximala som en kommersiell drönare kan bära för närvarande är 18 kg. Den bedriften utförs av Freefly Systems ALTA 8.
Det kommer att förbättras snabbt, och forskare och ingenjörer tänjer alltid på gränserna för vad som är möjligt. Top Flight Technologies har utvecklat en gas/elektrisk hybrid som kan bära och flyga i mer än två och en halv timme! I övrigt håller startup-företaget i tysthet på att utveckla en 100 kilowatt hybriddrönare som kan lyfta 100 kilo – tillräckligt för att bära en människa eller två – i upp till tre timmar.
Det kan vara svårt att veta vad en drönare kan lyfta i naturen jämfört med vad tillverkaren säger. Här är en jämförelse av några av de mest populära kommersiella drönarna och drönare som tillverkats för att lyfta tunga saker! Du kommer att bli förvånad över exakt hur mycket några av de mindre drönarna kan lyfta!
Om du vill lyfta tunga laster är det mycket lämpligare att använda en helikopter än en drönare. De har mycket mer kraft, och vissa drönare kan lyfta upp till 44 000 lbs.
Sammanfattning
I den här artikeln har vi gått igenom allt du behöver veta om huruvida drönare kommer att ersätta helikoptrar eller inte. I slutändan beror det på drönarens uppgift, men för stora vikter, långa avstånd och transport av människor; helikoptrar kommer att vinna tills drönartekniken förbättras avsevärt.
Drönarteknik kan överträffa helikoptrar för inspektion av infrastruktur, nischade fotografiska tillämpningar, vissa övervakningsuppgifter inom jordbruk och djurliv samt för att hjälpa sök- och räddningsgrupper att hitta offer.
I takt med att drönartekniken fortsätter att förbättras kommer drönare sannolikt att gå om helikoptrar på många olika områden. Kapplöpningen är igång när det gäller drönarleveranser och andra snabba flyguppdrag som till exempel organleveranser. Många entreprenörer och nystartade företag runt om i världen fokuserar på en rad olika problem.
Jag tvivlar inte på att drönartekniken, oavsett om det rör sig om drönare med fasta vingar, fyrhjulingar eller drönare med vertikal start och landning, långsamt kommer att utvecklas ytterligare så att de kan slå helikoptrar vid en rad nischade uppgifter och tillämpningar.