Чем тяжелее дрон, тем дольше он может держаться в воздухе. Против легких и сверхлегких дронов играет физика, с которой не могут совладать аккумуляторы маленькой емкости. Но у природы есть ответы на любые вопросы, включая решение задачи продлить время полета сверхлегких летательных аппаратов, для чего достаточно изучить семечко клена.
Семя клена – крылатка – может долго парить в воздухе. Элемент семени в виде крыла при вращении вокруг центра тяжести создает подъемную силу, позволяя ветру далеко разносить посадочный материал. Ученые неоднократно обращали внимание на крылатки и в новом исследовании свою порцию интереса к строению крылатки обозначили исследователи из Городского университета Гонконга (City University of Hong Kong).
Предложенная китайскими учеными конструкция легкого дрона весом всего 35 граммов выглядит как спаренная крылатка с большими крыльями из полиамидной пленки на углепластиковых рейках. Оригинальным стало решение расположить небольшие электродвигатели вблизи концов крыльев параллельно земле. Миниатюрные двигатели раскручивают двухлопостную конструкцию, и за счет подъемной силы дрон может парить в воздухе и даже совершать управляемые маневры.
С аккумулятором емкостью 250 мА/ч 35-граммовый дрон держался в воздухе 14,9 минуты. С аккумулятором 650 мА/ч 42,8-граммовый дрон парил уже 24,5 минуты. По словам ученых, которые опубликовали работу в журнале Science Robotics, это в два раза дольше, чем в случае классических мультикоптеров.
Что важно, необычный дрон мог не только зависать на месте, но также двигаться по сложной и управляемой траектории. Движение по курсу осуществлялось за счет точной регулировки тяги двигателей в нужные моменты вращения. Кстати, обычный лазерный дальномер на таком дроне автоматически превращается в лидар. Подобные дроны могут нести датчики чистоты воздуха, камеры и другие приборы и при этом им, скорее всего, будут разрешены полеты в черте города – они слишком маленькие и легкие, чтобы нанести ущерб гражданам и имуществу в случае неконтролируемых падений на землю.
Ученые надеются, что они смогут создать простую схему управления подобными летательными аппаратами и через 3-5 лет необычные сверхлегкие дроны могут попасть в свободную продажу. (3dnews/Машиностроение Украины и мира)