Utfordringer knyttet til droneoperasjoner under isingsforhold i Polhavet

Sammendrag

Tiepoint, et ledende selskap som spesialiserer seg på ubemannede luftfartøyer (UAV-er), har lang erfaring med å operere droner i det utfordrende arktiske området. Med fokus på elektriske UAV-er som brukes av NOFO (Norwegian Clean Seas Association for Operating Companies), tar denne artikkelen for seg de unike utfordringene som ising, polare lavtrykk og sjøsprøyt skaper i Barentshavet. Vi diskuterer hvordan disse forholdene påvirker UAV-ytelsen og sikkerheten, og hvilke løsninger Tiepoint har utviklet for å overvinne disse utfordringene.

Droner for oljevernberedskap

NOFO bruker UAV-er for å gi et fugleperspektiv som gjør det mulig for innsatslederen på stedet å dirigere fartøyer og deres oljevernanlegg, overvåke temperaturen på pumper, observere dyrelivet, kartlegge strandlinjer og mye mer. UAV-er har blitt et viktig verktøy for effektiv oljevernberedskap. Derfor er helårsoperasjoner avgjørende for å opprettholde beredskapen.

Ising som en hindring for droneoperasjoner

Ising oppstår når vanndråper i luften fryser fast på overflaten av et objekt, noe som reduserer den aerodynamiske ytelsen og potensielt kan føre til tap av kontroll. I Barentshavet kan ising forekomme i ulike former, blant annet som frysetåke, underkjølt regn og underkjølte vanndråper. Disse typene is kan samle seg på propeller, rotorer og vinger på UAV-er, noe som reduserer løft og manøvrerbarhet betydelig.

Aktuelle strategier mot ising

Anti-ising er avgjørende for å sikre trygg og pålitelig drift av UAV-er under isingsforhold. Større, drivstoffdrevne UAV-er bruker vanligvis anti-isingssystemer som ligner på dem som brukes på fly. Disse systemene omfatter blant annet løsninger for gråtende vinger, gummistøvler, avlufting fra turbinmotorer og elektrisk varme. Disse løsningene kan imidlertid være komplekse, kraftkrevende og relativt dyre, noe som gjør dem upraktiske for mindre, elektriske UAV-er.

Tilpasning til isingsforhold

For elektriske droner som brukes i dag, er den primære metoden for å redusere ising å proaktivt unngå å operere under kjente isingsforhold. Dette innebærer å overvåke værmeldingene, bruke radar og visuelle observasjoner og holde seg i nærheten av fartøyet for å legge til rette for rask retur i tilfelle ising.

Prosedyrer for elektriske droneoperasjoner i Barentshavet

Basert på praksis fra det tidligere kystvakthelikopteret LYNX er det etablert flere prosedyrer for bruk av elektriske droner i Barentshavet og andre områder med risiko for ising. Disse prosedyrene inkluderer

Å unngå områder med ikke-laminære temperaturprofiler: Barentshavet har vanligvis en laminær temperaturnedgang med høyden. Droner bør unngå å operere i områder der denne laminære profilen forstyrres, da det kan føre til lokal ising.

Synkende til lavere høyder: Ved ising kan det å gå ned til lavere høyder gi en liten temperaturøkning, noe som kan bidra til å smelte oppsamlet is.

Utnyttelse av havets oppvarmende effekt: Den relativt varme overflatetemperaturen i Barentshavet kan gi en viss beskyttelse mot ising. Ved å gå ned til høyder nær overflaten kan denne effekten maksimeres.

Stole på på observasjoner fra skip og radar: Skipsradar og visuelle observasjoner kan gi tidlig varsel om regn- og snøbyger, slik at dronepilotene kan reagere deretter.

Sjekker for is før avgang: Før avgang bør piloter la dronen sveve på bakken en stund og deretter sjekke propellbladene for isdannelse. Hvis det er is på propellbladene, bør dronen ikke ta av.

Ytelse og utholdenhet for elektriske droner

Elektriske droner som brukes i NOFO-operasjoner, har vist imponerende utholdenhet, fra 40 til 60 minutter for multirotorer og 2 til 3 timer for elektriske fastvingedroner med vertikal start- og landingsevne (VTOL). Disse utholdenhetsnivåene forventes å bli ytterligere forbedret i takt med den teknologiske utviklingen. Den typiske marsjfarten for disse dronene er ca. 20 m/s, noe som gjør at de kan tilbakelegge en distanse på litt over 1 km per minutt.

Konklusjon

Til tross for utfordringene med ising i Arktis har elektriske droner, inkludert multirotorer og fastvingede droner med VTOL-funksjoner, vist seg å være effektive verktøy for helårsoperasjoner i Barentshavet, med hensyn til vind- og sjøtilstandsrestriksjoner. Tiepoints innovative prosedyrer og tilpasninger sikrer trygg og pålitelig drift av elektriske droner under disse utfordrende forholdene, noe som gjør dem til en verdifull ressurs for oljevernberedskapen.

---