Орнитоптер с птичьей кинематикой крыла научился взлетать
Махолет весит 800 грамм
Китайские инженеры разработали орнитоптер RoboFalcon2.0 со сложной кинематикой, имитирующей движения крыльев птиц. С помощью системы тяг, рычагов и двух вспомогательных сервоприводов вращение основного двигателя при каждом взмахе преобразуется в три типа движения крыльев – махи вверх и вниз, отклонение вперед и назад и в складывание по ширине. Благодаря этому орнитоптер может управлять тягой и тангажом при взлете и на малых скоростях. В ходе испытаний 800-граммовый махолет продемонстрировал стабильный взлет с места, сообщает TechXplore.
В большинстве существующих сегодня орнитоптеров применяется упрощенная кинематика крыла с одной степенью свободы, когда крыло движется только вверх и вниз. Подобные конструкции крыльев можно встретить как в небольших махолетах размером с колибри, так и в более крупных моделях. Однако настоящие птицы, а также летучие мыши, используют более сложную ассиметричную кинематику. Они держат крылья полностью расправленными при махе вниз, а при движении вверх подгибают и складывают, чтобы минимизировать аэродинамическое сопротивление. Кроме этого, при взлете и посадке на каждом взмахе их крылья смещаются вперед относительно туловища, направляя воздушный поток вперед и вниз, что резко повышает подъемную силу на низких скоростях.
Инженеры под руководством Ан Ченя (Ang Chen) из Северо-западного политехнического университета в китайском городе Сиань решили воссоздать эти особенности движений крыла в орнитоптере и разработали летательный аппарат, который может не только планировать, имитируя движения птиц, но и самостоятельно взлетает с места, используя взмахи крыльями для создания тяги. В 2022 году они представили первую версию орнитоптера RoboFalcon, который мог стабильно летать и маневрировать в воздухе, но не умел взлетать. В новой работе инженеры доработали механизмы крыльев. RoboFalcon2.0 имеет размах крыльев 1,2 метра и массу 800 грамм. Оба его крыла состоят из трехсегментного карбонового скелета, имитирующего кости плеча, предплечья и кисти.