В 2016 году интересный проект в Швейцарской высшей технической школе Лозанны (EPFL) вдохновился птицами и создал «оперённый» дрон с уникальными особенностями, сообщают зарубежные СМИ. Команда, отвечавшая за создание этого дрона, на этом не остановилась: она продолжает улучшать конструкцию и внедрять больше подвижных элементов, благодаря чему дрон теперь может летать с «беспримерной манёвренностью».

Этот дрон, созданный несколько лет назад, впечатлил способностью быстро летать, делать резкие повороты и обтекать корпус при сильном ветре. Всё это стало возможным благодаря набору деформируемых крыльев, которые меняют размах и площадь поверхности с помощью искусственных перьев, складывающихся и раскрывающихся, совсем как у настоящей птицы.

Теперь в этой обновлённой версии исследователи EPFL дополнили деформируемые крылья деформируемым хвостом, что позволяет ещё больше усилить биомиметику. Механизм, как понимают, имитирует поведение в полёте ястреба-тетеревятника, который способен пролетать через лес и корректировать полёт в погоне за добычей.

Энрико Аянич, первый автор статьи об исследовании, сказал: «Ястребы достигают нужных перемещений, размахивая крыльями и хвостом вперёд и назад — будь то быстрая смена направления при охоте в лесу, быстрый полёт в погоне за добычей на открытых пространствах или эффективное планирование для экономии энергии».

Дроны используют пропеллеры, а не крылья, чтобы двигаться вперёд. В связи с этим исследователи говорят, что крылья можно сделать более энергоэффективными. Они спроектировали дрон так, чтобы он двигал хвостом вперёд и назад для более быстрой смены направления и улучшения аэродинамики при попытке лететь быстро или даже для замедления без удара о землю.

Крылатые дроны вроде этого обеспечивают более длительное время полёта, которого нет у квадрокоптеров, что делает их идеальными для некоторых задач, например доставки медикаментов на большие расстояния или обследования сельхозугодий. Однако они не дают такой же способности к зависанию или манёвренности в воздухе, но исследователи рассматривают своё решение как компромисс.

«Только что разработанный нами дрон находится где-то посередине, — сказал Флореано. — Он может летать долго, но при этом быть почти таким же манёвренным, как квадрокоптер. Такое сочетание характеристик особенно полезно для полётов через леса или между зданиями в городах».

Посмотрите на позу этого летящего в небе — можете ли вы представить, что это на самом деле дрон?

Да, дрон встроен в крылья; если бы не статья, недавно опубликованная в ведущем журнале по робототехнике «Science Robotics», я бы действительно подумал, что это гордая морская ласточка.

Это новейший дрон, разработанный Швейцарской высшей технической школой Лозанны (EPFL) под кодовым названием LisHawk, и это не первый случай, когда была предложена концепция дрона, вдохновлённого птицей. В 2016 году EPFL впервые спроектировала дрон с изменяемой геометрией крыльев, но прототип был относительно простым и выглядел так.

EPFL сделала шаг вперёд с разработкой LisHawk — дрона, который, как утверждается, обладает «беспримерной манёвренностью». В полёте форма крыльев и хвоста LisHawk работают согласованно, обеспечивая более быстрые повороты.

Резкое замедление.

Даже поворот на 360 градусов в воздухе:

Крылья и хвост — начнём с имитации строения тела птицы

Крылья и хвост птицы — важнейшие элементы в полёте. Размахивая хвостом вперёд и назад, птица может сохранять продольную устойчивость при планировании.

Чтобы имитировать эту особенность, крылья и хвост LisHawk меняют форму складыванием.

Зона деформации на боковой части крыла состоит из девяти искусственных перьев, которые раскрываются веером при расправленном крыле и не падают вниз при медленном полёте в воздухе, а при складывании крыла перекрывают друг друга, чтобы быстрее менять направление в полёте и снижать сопротивление воздуха при быстром полёте.