Свяжитесь с нами
 

Инновации Беспилотник с крыльями

20 сентября 2017 | Автор: admin | Просмотров: 221
В течении 160 миллионов лет, (с тех пор, как птицы отделились от летающих ящеров) птицы совершенствовали свою технологию полета, основанную на взмахах крыльев. Сначала птицы (первые инженеры аэродинамики) поняли, что у крыльев есть основная проблема. Крылья создают полезную подъёмную силу и одновременно создают нежелательное аэродинамическое сопротивление. Чем больше крыло, тем большую подъёмную силу оно создаёт. Но оно также создаёт и большее аэродинамическое сопротивление. Большая подъёмная сила нужна для осуществления взлетов, посадок и маневрирования во время этих этапов полёта. Но как только птица успешно стартовала и летит достаточно быстро по прямой линии, (из-за высокого аэродинамического сопротивления) большие крылья мешают ей лететь еще быстрее. Т.е., крыло на данном этапе полёта должно быть маленькое. Таким образом, крыло должно быть большим. И крыло должно быть маленьким. Когда к одному и тому же свойству объекта предъявляются противоположные требования, такое положение дел в ТРИЗ, теории решения изобретательских задач, называется физическим противоречием.
Беспилотник с крыльями

Решение данного физического противоречия, которое «предложили» птицы, оказалось достаточно очевидным. Авиаконструкторы сказали бы, что птицы использовали изменяемую геометрию крыла. Крылья птиц могут изменять свою форму. Благодаря накладывающимся перьям и суставам в конце крыла, большинство птиц может отложить назад свои основные маховые перья, что значительно уменьшает площадь поверхности крыла. Это позволяет птицам «переключаться» от длинных, маневренных крыльев, которые нужны на взлёте и при посадке, к коротким крыльям, оптимизированных для скоростного полёта.
«Биовдохновлённые» робототехники решили сделать беспилотник, у которого крылья в большой степени копируют крылья птиц, что позволяет беспилотнику маневрировать почти так же, как это делают птицы.




Крылья могут изменять свою площадь поверхности на 41 процент: Когда маховые перья полностью сложены, подъёмная сила уменьшается на 32%, но при этом аэродинамическое сопротивление уменьшается на 40%, повышая максимальную скорость беспилотника от 6.3 метров в секунду до 7.6 метров в секунду. Однако потеря части площади крыльев делает беспилотник менее маневренным. Его радиус поворота увеличивается от 3.9 метров до 6.6 метров. Это – компромисс, присущий всем крыльям. Поэтому, крылья с изменяемой геометрией (площадью поверхности) так важны. В любой момент, когда это необходимо, можно поменять маневренность на скорость, и наоборот.
Для беспилотников с птичьими крыльями возникает дополнительная проблема. У обычных самолётов крылья оборудованы элеронами, управляющие креном. У крыльев птиц элеронов нет. У птиц, контроль крена осуществляется ассиметричным «сворачиванием» крыльев (сворачиванием части только одного крыла). Для осуществления резкого крена, такая технология работает даже лучше, чем элероны.
Исследователи надеются улучшить свой беспилотник, делая его еще больше похожим на птицу. В частности, планируется добавление изогнутых перьев для увеличения подъёмной силы. А также усовершенствования пока ещё сложного и хрупкого механизма складывания перьев.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:*
Введите два слова, показанных на изображении: *