Существует более 100 видов птиц, которые умеют летать и нырять. Исследователи из Массачусетского технологического института (США) и EPFL (Швейцария) вдохновились этими животными. Они представили летающего робота, который может передвигаться как в воде, так и в воздухе.
Источник: news.mit.edu
В своем исследовании, опубликованном в журнале Science, они пытаются понять, что делает этих птиц такими особенными. Они также стремятся разработать новое летающее устройство, которое сможет, например, регистрировать изменения окружающей среды в реках и океанах. Главная проблема для ныряющих птиц — и летающих роботов — заключается в огромной разнице в плотности воздуха и воды. Птицы, такие как тупики, могут очень быстро летать по воздуху, нырять в воду и плавать со скоростью 3 метра в секунду.
Созданный исследовательской группой «летательный аппарат с машущими крыльями» (flapping-wing aerial-aquatic vehicle, FAAV) весит 250 граммов, что примерно соответствует весу тупика. Корпус устройства содержит батарею и электродвигатель, который приводит в движение коленчатый вал, вращающий крылья. Крылья были созданы в трех вариантах: с размахом 60 сантиметров, 80 сантиметров и один метр. Средний размер оказался наиболее практичным в экспериментах. Крылья покрыты тонкой мембраной, обработанной водоотталкивающими наночастицами. Сложные механизмы складывания крыльев не требуются, при условии достаточной гибкости материала.
Источник: news.mit.edu
Хвост робота также моторизован. В зависимости от его ориентации изменяется угол запуска из воды. При 70 градусах — довольно крутом угле — он работает лучше всего, поскольку кончики крыльев больше не касаются поверхности воды. В полете птицы машут крыльями около 10 раз в секунду, а при плавании — всего 4 раза в секунду. Чем больше размах крыльев, тем ниже частота взмахов.
В ходе летных и подводных испытаний выяснилось, что частота взмахов также имеет решающее значение для FAAV. При частоте около 5 Герц, или 5 взмахов крыльев в секунду, робот достиг скорости почти одного метра в секунду под водой. В будущем FAAV должен также уметь справляться с более турбулентными условиями, такими как волны или штормовой ветер. Поэтому исследователи хотят усовершенствовать движения крыльев.
