ブラック・スウィフト・テクノロジーズが火山に耐える丈夫な研究用ドローンを開発

耐久性のある航空機があり、次に耐久性のある航空機があります。

コロラド州に拠点を置くBlack Swift Technologiesは、北極圏の景観、山火事、竜巻、ハリケーン、火山のモニタリングと評価など、極限状態での科学ミッション向けの無人航空機システム（UAS）を設計および製造しています。同社は、NASA、米国海洋大気庁（NOAA）、米国地質調査所（USGS）などの政府機関と頻繁に協力して、危険レベルやイベントの重大度や進行をより正確に予測できる乱流環境のより良いモデルの構築に注力しています。

「当社の製品は、ハリケーンや山火事のモデルを改善するために使用されています」と、ブラック・スウィフト・テクノロジーズの創設者兼CEOであるジャック・エルストンは述べています。「安全と財産損失の防止に大きな影響を与える可能性のある研究を支援できることは素晴らしいことです。"

BSTのエンジニアは、航空機を設計する際、極端な温度、強風、予測不可能な大気条件に対する耐性を考慮する必要があります。

「火山の用途では、硫酸を気にする必要があります。ボルトや他の多くのパーツがすぐに腐食してしまいます」とエルストンは言います。「火山の噴煙の中をたった1回ミッションしただけで、航空機が15年間外に座っていたように見えるのを見てきました。すべてが錆びてバラバラになっているからです。」

「北極では、材料がもろくなったり、パーツ同士がうまく合わなかったりする以外に、外が華氏マイナス20度になると航空機を操縦する人々が手袋を脱ぎたくないという課題があります。そのため、オペレーターが現場で特別なツールを必要としないように設計する必要があります」と彼は言います。

同社の高度な航空研究プラットフォームであるBlack Swift S2は、最近、国際的な東グリーンランド氷床コアプロジェクトをサポートするために北極高山研究所によって選ばれました。EastGripとしても知られるこのプロジェクトは、グリーンランド氷床シートの北東部を調査し、氷の流れが将来の海面変化にどのように寄与するかを調査しています。S2は、最大14,000フィート（商業空域の端）までの垂直プロファイルを実行して、氷床の上空で蒸発する水を分析しています。

「Black Swift Technologiesの協力を得て、最大8つのガラス製フラスコを持ち運ぶことができる交換可能なノーズコーンを開発しました」と主任研究員のブルース・ヴォーンは説明します。「私たちは彼らの通信を利用して、フラスコを入れた状態でノーズコーンを制御しています。また、バルブマニホールドと胴体内にあるポンプも制御しています。」

「このモジュール式ペイロード設計により、サンプルを採取して戻ってきて、ノーズコーンを引っ張ってテントに運び、分析に繋げて、別のノーズコーンを装着して、別のバッテリーで持ち上げることができます。そして、3つ目のノーズコーンを乾燥した空気で流して水蒸気をすべて取り除き、リセットして次の分析を行うことができます。ジャグリングのようなものです。空中に留めておくためのボールが3つあります」と彼は付け加えます。

クラウドネイティブのOnshapeがデータ管理の「悪夢」を終わらせる

Black Swift Technologiesは、すべての無人航空機システムをOnshapeで設計しています。Onshapeは、強力なCADツールと組み込みのデータ管理を組み合わせた唯一のクラウドネイティブな製品開発プラットフォームです。

Elstonによると、Onshapeに切り替えた主な理由の1つは、ファイルベースのCADで設計する際にバージョン管理の問題が継続的に不満を感じていたことです。グリーンランドのノーズコーンと同様に、Black Swiftのエンジニアはさまざまな科学的ペイロードに基づいてS2航空機をカスタマイズします。CO2と水蒸気を測定するための機器を含むものもあれば、衛星キャリブレーション用の特別なカメラや機器を含むものもあります。

「SOLIDWORKS のバージョン管理はまさに悪夢のようなものです。以前のバージョンに簡単にロールバックする方法はありませんでした。ある時点での自分の位置のスナップショットを取るよう最善を尽くしましたが、非常に難しい作業でした」と彼は回想します。「変更したいものが見つかったのに、以前のバージョンに戻ることが不可能なこともありました。」

"Onshape ではペイロードスキャフォールディングのベースライン設計を作成し、そこからさまざまな方向に分岐するあらゆる種類のペイロードを作成できます。これらのブランチの 1 つを改善したい場合は、他のすべてのバージョンに簡単にマージできます」と Elston 氏は言います。私はソフトウェア開発の経験があるので、いつもこうしたワークフローの方がずっと簡単だと思っていました。"

Onshapeの分岐するとマージ機能により、チームは自分のブランチでさまざまなデザインアイデアを検討し、後で別々のブランチからの2つのアイデアを1つにマージすることができます。この機能により、元のデザインに影響を与えることを心配することなく、別のアイデアを試すことが容易になります。さらに、Onshapeの包括的な編集履歴により、誰がいつどのような変更を加えたかが追跡されるため、エンジニアは設計を以前の状態に瞬時に戻すことができます。

Linux用のCADソフトウェアを探しています

エルストン氏は、ほぼすべてのコンピューター、タブレット、携帯電話、またはオペレーティングシステムで動作するOnshapeの携帯性も高く評価していると述べました。

「私たちはほとんどすべてを Linux だけで実行しています」と彼は言います。「SOLIDWORKSを使用していたとき、CADを実行するためだけの特別な専用Windowsコンピュータを購入しに行き詰まりました。今では、どの開発マシンでも Onshape を使うことができて本当に良かったです。ソフトウェア開発に継続的に使用している環境にこだわり、すべてのモデリングを行うシステムをサポートするために同じITインフラストラクチャを使用できることは私たちにとって貴重です。」

「また、異なるコンピューターを切り替えることができ、ライセンスについて心配する必要がないという柔軟性も気に入っています」とエルストンは付け加えます。「誰かのコンピュータがダウンしても、別のコンピュータにログインできます。私たちは常に業界で可能なことの限界に挑戦しており、Onshapeは私たちが前進し続けるのを助けてくれます。」