Технологии

Инженеры изобрели пропеллер, лопасти которого могут восстанавливать форму после столкновения (видео)

Игорь Романько

Гибкие пропеллеры Tombo для дронов восстанавливаются после столкновения

Японские и американские инженеры разработали пропеллер, лопасти которого могут изгибаться и восстанавливать форму. Они вдохновились стрекозами, чьи крылья сгибаются и сразу распрямляются после столкновения.

Когда такими пропеллерами оснастили дрон, он удержался в воздухе после столкновения с препятствием. Исследование было опубликовано в журнале IEEE Xplore.

Инженеры по всему миру уже не в первый раз находят в природе идеи для своих разработок. В этой работе команда японских и американских ученых обратила внимание на насекомых – стрекоз, шмелей и ос, легко переживающих столкновения во время полета.

Сотни тысяч лет эволюции сделали так, что конструкция крыльев смягчала силу удара. В частности у стрекоз они имеют гибкий узел, работающий как шарнир. Он позволяет части крыла согнуться, скрутиться или даже сложиться во время внешнего контакта.

Робототехники подметили, что такая функция была бы полезна и для дронов при выполнении разнообразных задач. Гибкие пропеллеры могут уменьшить риск того, что дрон ранит человека, что-нибудь повредит или сломается, столкнувшись с препятствием.

Разработку окрестили Tombo. Вдохновившись крыльями стрекозы, исследователи сконструировали пропеллер, способный деформироваться и самостоятельно восстанавливать форму. Пропеллер имеет втулку и два крыла, присоединенных к втулке с помощью гибких сегментов. Сделанные из силиконовой резины и усиленные нейлоновыми волокнами эти сегменты поглощают силу удара во время столкновения, не позволяя винту сломаться. Для дополнительной амортизации жесткие крылья дополнили вставками из такого же материала.

Гибкие сегменты позволяют сгибать и скручивать части пропеллера. В то же время, он достаточно жесткий, чтобы удерживать дроны в воздухе. Пропеллеры размером 22.86 сантиметра смогли поднять квадрокоптер весом 1,4 килограмма, а 600-граммовый дрон успешно полетел на пропеллерах размером 12,7 сантиметра.

Однако нужно было решить проблему падения дрона после столкновения. Поэтому для квадрокоптера был разработан режим реагирования на препятствие. Как только пропеллер ее касался, режим помогал дрону удалиться и стабилизироваться на безопасном расстоянии. Способность пропеллера быстро восстанавливаться вместе с режимом реагирования удержали квадрокоптер в воздухе после столкновения как с мягкими, так и жесткими препятствиями.

Исследователи надеются, что их разработку смогут использовать для дронов, летающих в сложной местности, причем подразумеваются леса, горы или плотная городская застройка. Технологию также смогут применить для ветрогенераторов, чтобы снизить ущерб от столкновения с птицами, сельскохозяйственной техники, судовых винтов и т.д.

Ранее: Ученые изобрели переключаемый материал между обогревом и охлаждением: при чем здесь мимоза и кролики

Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш телеграмм канал!