вдъхновяват

(Изображение: Анет Линеа Расмусен/Гети)

Мини хеликоптер по модел на летящи семена от дървета скоро може да лети над главата. Евън Улрих и колеги от Университета на Мериленд в Колеж Парк се обърнаха към биологичния свят за вдъхновение да построят умален хеликоптер, който може да имитира свойствата на самолетите в пълен размер.

Сложният дизайн на хеликоптерите в пълен размер става по-малко ефективен при свиване, което означава, че стандартните мини хеликоптери изразходват по-голямата част от силата си, просто борейки се да останат стабилни във въздуха. Изследователите осъзнаха, че по-опростен самолет, проектиран да остане стабилен пасивно, ще използва много по-малко енергия и ще намали производствените разходи за зареждане.

Оказва се, че природата ги е победила. Семената на дърветата като кленът имат структура с едно острие, която им позволява да летят далеч и да се носят безопасно на земята. Тези семена, известни като самарас, не се нуждаят от двигател, който да се върти във въздуха, благодарение на процес, наречен авторотация. Анализирайки поведението на самара с високоскоростни камери, Улрих и неговият екип успяха да копират нейния дизайн.

Реклама

Хеликоптерът на самара не е първият хеликоптер с едно крило - единият е летял през 1952 г., а други са били опитвани оттогава - но е първият, който се възползва от авторотацията на самара. Това позволява на превозното средство на Ulrich да изпълнява някои изискани трикове, като например да падне безопасно на земята, ако двигателят му се повреди или да използва вертикални колони въздух, за да остане нагоре безкрайно. „Можем да изключим мотора и да се въртим, което не изисква мощност за поддържане“, казва Улрих.

Пилотно пилотиране

Екипът установи, че еднокрилият хеликоптер е по-труден за управление от обикновения хеликоптер, тъй като постоянното му въртене прави невъзможно да се разбере по какъв начин плавателният съд е ориентиран спрямо посоката му на полет с помощта на конвенционални сензори. Това, което позволи на Улрих да поеме контрола, беше откритието му, че както естествените, така и роботизираните самари пътуват във фиксиран кръг, чийто радиус се определя от стъпката на крилото.

„Можем да променим размера на кръга, в който се движи превозното средство, и да управляваме самолета до желаната дестинация“, обяснява Улрих.

След като е изградил около 100 прототипа, Улрих е готов да търси търговски приложения за своята изкуствена самара. Продажбата му като играчка е очевидно привлекателна, но той има по-големи планове. „Потенциално може да се конкурира със сателити“, казва Улрих.

„По-голяма роботизирана самара ще бъде разположена в струята и ще може да използва бързо движещия се въздух, за да остане вдигната.“ Камера, монтирана на самара, също може да се използва за създаване на 3D карти на терена отдолу или по време на война може да предава изображения на войници на земята.

„Концепцията на samara е интересна, която има предимства по отношение на нейния размер и маса“, казва Стивън Приор, изследовател на автономни роботизирани системи от университета Middlesex в Лондон, който предупреждава, че въртенето на автомобила може да затрудни правенето на снимки в полет. „Въпреки това, както повечето нано въздушни превозни средства, той страда от липса на издръжливост и трудността да извади стабилен образ от платформата, тъй като той непрекъснато се върти.“