В Нидерландах разработан дрон, который парит на воздушном потоке как птица

Птицеподобный дрон весом около 700 г использовал пропеллеры только 0,25% времени, пока парил на месте в аэродинамической трубе, говорится в исследовании, еще не прошедшем рецензию. Для обычного полета этот показатель составляет 38%. Другими словами, этот дрон расходует примерно в 150 раз меньше топлива.

Исследователи называют это «орографическим парением» (от англ. orographic soaring). Такой подход используют птицы: они удерживаются на восходящем потоке ветра и снижаются с необходимой скоростью, чтобы сохранять устойчивую позицию.

Ниже — более ранняя версия эксперимента, где совсем не использовались пропеллеры.

Имитировать природные явления, как правило, непросто. К примеру, такие птицы, как кондор, могут парить более пяти часов, ни разу не взмахнув крыльями. Для сравнения, время полета высококачественного потребительского дрона составляет примерно полчаса.

Сохранение достаточной мощности для постоянной работы пропеллеров, или «летной выносливости», — сложнейшая задача для дизайнера дронов. Кроме того, у птиц есть большое преимущество перед машинами, а именно интуитивное понимание ветра.

Именно на этом преимуществе сосредоточились исследователи: они разработали автономный алгоритм, чтобы адаптировать дрон к изменениям ветра. Алгоритм оценивает воздушную среду с помощью нескольких датчиков, в том числе того, что измеряет скорость полета, а также системы GPS и камеры.

«Когда поле ветра меняется, он адаптируется к этим условиям и автономно меняет свое положение, — говорит Сунью Хван, ведущий автор исследования и аэрокосмический инженер из Делфтского технического университета в Нидерландах. — Он всегда пытается найти новое положение, если текущее не работает — он очень гибкий».

В ходе эксперимента время полета не превышало 30 минут, но это все же впечатляющий показатель с учетом простоты дрона и того, что он практически не использовал двигатель.

Однако устройство еще нужно испытать за пределами аэродинамической трубы. Джонатан Эйткен, профессор автоматического управления и систем Университета Шеффилд, говорит, что результаты многообещающие для небольших дронов, но алгоритму потребуется реагировать быстрее, чтобы справляться с реальными ветрами.

Источник.

Фото на обложке: Citadin / Shutterstock