Günümüzde ABD’nin birçok şehrinde otonom araçlar sokaklarda test ediliyor ya da aktif olarak kullanılıyor.

Bu araçları diğerlerinden ayıran belirgin bir detay var: üstlerinde dönen sensör kuleleri.

Bu “dönen tepeler”, aslında LiDAR, radar ve kameraları bir araya getiren yüksek teknolojili sistemler. Ancak bu sensörler her ne kadar çevreyi haritalamada önemli bir rol oynasa da, hacimli yapıları araçların aerodinamik yapısını olumsuz etkiliyor. Bu da enerji tüketimini artırırken, menzili ve verimliliği düşürebiliyor.

Yapay Zeka Destekli Sensör Tasarımıyla Sürtünme Azaltıldı

Çin'deki Wuhan Teknoloji Üniversitesi'nde görevli araştırmacılar, otonom araçlarda aerodinamik performansı artırmak amacıyla sensörlerin dış yapısını yeniden tasarladı. Bu çalışmada bir yapay zeka optimizasyon algoritması kullanıldı. Mevcut sensör kuleleri oldukça büyük ve kaba yapıda oldukları için, hava direncini artırarak aracın enerji verimliliğini düşürüyor.

Ekip, geliştirdikleri yeni sensör tasarımıyla, simülasyonlarda toplam aerodinamik sürüklemede %3,44 oranında bir azalma elde etti. Bu önemli bulgu, gerçek dünyada yapılan rüzgâr tüneli testleriyle de doğrulandı. Çalışmanın sonuçları Physics of Fluids dergisinde yayımlandı.

Otonom Araçlarda Sürtünme Problemi

Araç üreticileri yıllardır aerodinamik sürtünmeyi azaltmak için çalışmalar yürütüyor. Bugünkü modern araçlar, daha az hava direnci yaratacak şekilde yuvarlatılmış gövde hatlarına ve özel tasarım detaylarına sahip. Ancak otonom araçlar söz konusu olduğunda işler değişiyor.

LiDAR, radar ve kamera gibi birçok sensörün gövdeye yerleştirilmesi, aracın hava akışını bozuyor. Araştırmacılar, özellikle kaput ve tampon üzerine yerleştirilen sensörlerin, aracın etrafında hava girdapları oluşturduğunu ve bu durumun sürtünmeyi artırdığını tespit etti.

Yeni Sensör Tasarımıyla Direnç Nasıl Azaltıldı?

Ekip, aracın yan camlarına, kaputuna ve arka tamponuna yakın bölgelerde bulunan sensörlerin şeklini değiştirerek önemli bir gelişme kaydetti. Bu değişiklikler arasında:

• Ön yan sensörlerin yüksekliğinin azaltılması

• Tavan sensörünün hava akımını daha az engelleyecek şekilde yeniden konumlandırılması

Yerleşim ve tasarımdaki küçük değişiklikler bile hava direncinde büyük farklar yaratabiliyor. Özellikle tavan sensörlerinde yapılan tasarım değişikliklerinin, genel aerodinamik verimlilik üzerinde etkili olduğu görüldü.

Otonom Tırlar İçin Büyük Potansiyel

Bu çalışmanın sonuçları sadece binek araçlarla sınırlı değil. Otonom kamyonlar ve ticari araçlar için de önemli etkileri olabilir. Yüksek aerodinamik verimlilik, daha az yakıt tüketimi ve daha fazla enerji tasarrufu anlamına geliyor.

Waymo, Zoox gibi firmalar da benzer şekilde sensör yerleşimlerini yeniden tasarlayarak hava direncini azaltmaya çalışıyor.

Daha verimli hava akışı sayesinde:

• Teslimat süreleri kısalabilir

• Elektrikli araçların batarya ömrü uzayabilir

• İşletme maliyetleri düşebilir

• Uzun mesafeli taşımacılıkta menzil artabilir

Bu tür aerodinamik iyileştirmeler, gelecekteki otonom araçların hem çevreci hem de ekonomik olmasını sağlayacak önemli adımlar arasında yer alabilir.