- 德克薩斯農工大學研發的無人機重 50 磅，能承載 110 磅。
- 無人機在 12 分鐘內完成四海浬的飛行，運輸超過自身重量兩倍的負載。
- 團隊採用碳纖維框架，減輕結構重量，保持足夠強度。
- 該設計有潛力應用於災難救援和包裹遞送等任務。
德克薩斯農工大學的一組航空工程學生成功研製出一款重 50 磅的無人機，具備在四海浬的距離內承載 110 磅的能力，並在首屆國防先進研究計劃局（DARPA）提升挑戰賽中展示了其輕量化設計。這一團隊由航空工程教授 Moble Benedict 博士領導，該團隊是 87 支參賽隊伍中僅有的六支完成賽道的隊伍之一，該比賽於 8 月 9 日在美國空軍國家博物館附近的俄亥俄州戴頓舉行。
挑戰要求各隊在四海浬的賽道上運輸盡可能多的重量。德克薩斯農工大學的無人機在 12 分鐘內完成了飛行，並承載了超過其自身重量兩倍的槓鈴。
無人機設計的技術挑戰
該團隊主要的工程成就在於減輕無人機的結構重量，同時保持足夠的強度以承載重負荷。最終設計採用了碳纖維框架，中央配備電池，並有八個臂來支撐馬達和螺旋槳。團隊並未依賴傳統的螺母和螺栓，因為這會增加顯著的重量，而是選擇將結構粘合在一起。最終的框架在不包括電池的情況下僅重 6 磅，卻能支撐一款能夠承載 110 磅的無人機。Benedict 表示：「我們必須以巧妙的方式附加重量，以使結構保持輕盈。
讓一架重 6 磅的無人機承載 110 磅是我們引以為傲的主要創新。」
該團隊在最終配置之前經歷了幾次設計迭代，在短短八個月內建造了五個原型。Benedict 說，這一過程理想情況下應該需要幾年時間，其中大部分開發時間花在設計工作和虛擬模擬上，然後才開始實際建造。電池供電的推進系統為無人機的設計帶來了挑戰。電池佔無人機總重量的半數以上，迫使學生們在整個飛行過程中考慮其質量。與燃料驅動的飛機不同，無人機的電池在飛行開始和結束時重量相同。
未來應用潛力
團隊成員 Cayden Brown 表示：「電池在飛行開始時的重量與結束時相同。我們必須在整個旅程中考慮相同的重量。一個充電的電池與一個耗電的電池的重量完全相同。」雖然使用燃氣系統可能會減輕重量，但 Brown 表示這會為多旋翼飛機帶來更大的複雜性。DARPA 提升挑戰賽吸引了約 480 個概念提交，最終有 110 支隊伍獲邀參賽。在 87 支參賽的隊伍中，僅有六支完成了賽道。
德克薩斯農工大學的團隊希望繼續完善其原型，該原型的材料成本約為 US$10,000 (約 HK$78,000)。
Benedict 表示，該設計最終可支持災難救援、包裹遞送和監視等應用。這款無人機仍為原型，並且此次比賽展示了其承載能力，而非確立其運用於實際部署的準備狀態。「我們對這款產品感到非常自豪，」Benedict 說。「目前它仍然是一個原型，但它有潛力用於許多現實任務，尤其是災難救援工作和監視。」
無人機技術的創新與應用前景
德克薩斯農工大學的無人機研發展示了輕量化設計的重要性，尤其是在承載能力和結構強度之間的平衡。這項技術不僅在比賽中取得佳績，還顯示出其在實際應用中的潛力，如災難救援和包裹遞送等領域。隨著無人機技術的進步，未來可能會出現更多創新設計，進一步推動無人機在各行各業的應用。