Китайцы разработали 35-граммовый дрон с пропеллерами на пропеллере.

A bioinspired revolving-wing drone with passive attitude stability and efficient hovering flight

Гонконгские инженеры создали 35-граммовый бикоптер, представляющий собой крыло с двумя параллельными земле винтами. Они позволяют раскручивать крыло, чтобы то создавало подъемную силу. Несмотря на такую конструкцию, дрон может летать, управляя движением по всем осям.

За последние несколько лет мультикоптеры стали практически синонимом термина дрон, потому что эта конструкция применяется намного чаще других. Мультикоптер — простая и недорогая схема, которой, к тому же, легко управлять. Но такие аппараты уступают в эффективности как вертолетам, которые оснащены большим винтом и тоже могут зависать на одном месте, так и самолетам, которые не могут зависать, зато оснащены большим крылом, создающим подъемную силу и позволяющим намного эффективнее преодолевать большие дистанции.

И хотя большинство конструкторов применяют эти три схемы или их комбинации, такие как конвертопланы, некоторые экспериментируют с альтернативными схемами, которые не так хорошо изучены и опробованы на практике. К примеру о сингапурском проекте дрона с пропеллером на пропеллере — https://www.youtube.com/watch?v=tBFndDLJKf0

Группа инженеров под руководством Пакпонга Чирараттананона (Pakpong Chirarattananon) из Городского университета Гонконга разработали дрон с похожей конструкцией, но значительно меньшей массой — 35,1 грамма. Дрон имеет симметричную конструкцию. В центре расположена плата управления и аккумулятор, а по двум сторонам от нее на тонких и легких углепластиковых рейках закреплено крыло из полиимидной пленки. Ближе к краю каждой консоли крыла находится по одному электромотору с пропеллером, причем сами консоли и пропеллеры расположены в противоположных направлениях.

Для взлета дрон раскручивает пропеллеры, и хотя сами роторы расположены параллельно земле, они раскручивают крыло, которое за счет этого формирует подъемную силу и поднимает дрон в воздух. Инженеры разработали простой алгоритм контроля, в котором есть две части: одна отвечает за вертикальное положение, а вторая — за движение в сторону. Для управления высотой достаточно поменять тягу одинаково на обоих пропеллерах, а для движения по горизонтали алгоритм меняет соотношение между их тягой во время каждого оборота крыла.

Тестовые полеты показали, что дрон с аккумулятором емкостью 250 миллиампер-часов и общей массой 35,1 грамма способен продержаться в воздухе 14,9 минуты, а если заменить аккумулятор на более емкий (650 миллиампер-часов), то время полета увеличивается до 24,5 минуты. Но в таком случае общая масса повышается до 42,8 грамма.

Авторы продемонстрировали управляемый полет дрона, а также показали, что его возможностей хватает для небольшой полезной нагрузки. Так, они закрепили на дроне камеру для съемки панорамного видео и лазерный дальномер, который благодаря вращению фактически превращается в 2D-лидар, пригодный для обнаружения препятствий вокруг аппарата.

Инженеры отмечают, что на форму дрона их вдохновила крылатка — плод некоторых деревьев, выполненный в виде крыла. Подробнее о том, как растения используют различные конструкции для переноса своих плодов, можно узнать из материала «Лети отсюда».

Область прикрепленных файлов
Предварительный просмотр видео A Hybrid Aerial Robot with Multi-Mode Structural Efficiency and Optimized Mid-Air Transition

Иллюстрация: Китайцы разработали 35-граммовый дрон с пропеллерами на пропеллере
nplus1.ru

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abg5913

_____________________________________________________________________________________________________________

Китайцы сделали дрон, способный летать, плавать и присасываться к предметам

В Китае создали квадрокоптер, способный летать, плавать в воде и присасываться к предметам. Статья о нем была опубликована в Science Robotics.

Конструкция присоски была вдохновлена рыбами-прилипалами, которые цепляются к китам и другим крупным морским животным, чтобы питаться их паразитами и планктоном.

«Моей первоначальной мыслью было «давайте найдем место, где мы опередим природу», – говорил Ли Вэнь из Бейханского университета в Пекине. – Давайте сделаем робота, который не только плавает и цепляется под водой, но и летает, и присасывается на лету. Не думаю, что такие животные существуют».

Вэнь и его коллеги воспроизвели присоску прилипалы с помощью 3D-принтера. Она захватывает предметы даже в случае, если какая-то часть не контактирует с поверхностью. В движение присоску приводит гидравлический привод.

Пропеллеры дрона имеют шарнирные лопасти, которые автоматически складываются для вращения с низкой скоростью в воде и раскладываются для воздушного полета. В ходе лабораторных испытаний дрон прикреплялся к движущейся тестовой подводной цели и перемещался на ней. В этом режиме расход заряда составляет лишь 5 процентов от того, который требуется для самостоятельного плавания. В случае присасывания к телу на воздухе этот расход достигает двух процентов от расхода при полете.

По мнению авторов разработки, дрон может пригодиться при наблюдении за животными. Например, он может обнаруживать китов с воздуха, нырять, крепить к ним GPS-трекер и взлетать обратно.

Фото: gazeta.ru

https://www.gazeta.ru/science/news/2022/05/19/17770328.shtml