Инженеры Массачусетского технологического института разработали крылатого робота FAAV, способного одинаково эффективно передвигаться по воздуху и под водой. Аппарат весит менее 300 граммов, а принцип его работы основан на движениях водоплавающих птиц. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
При создании устройства специалисты изучили особенности анатомии птиц, которые способны летать и нырять, включая уток, кайр, гагар и буревестников. Такие виды отличаются более плотными и тяжелыми костями, снижающими плавучесть, а их крылья под водой выполняют функцию ласт, сохраняя возможность вновь использоваться для полета после выхода на поверхность.
Робот получил водонепроницаемый двигатель, гибкие крылья с гидрофобным покрытием и подвижный хвост, позволяющий регулировать угол наклона. Разработчики учитывали, что птицы совершают около десяти взмахов крыльями в секунду во время полета и примерно четыре — под водой. Благодаря подбору оптимальной частоты аппарат способен эффективно менять среду передвижения.
Испытания прошли как в лаборатории, так и на Женевском озере. Наилучшие результаты робот показал с крыльями среднего размера длиной около 80 сантиметров. В воде он развивал скорость до одного метра в секунду при пяти взмахах крыльев в секунду, а в воздухе — до шести метров в секунду. Гибкая конструкция крыльев позволяет уменьшать амплитуду движений под водой и одновременно сохранять необходимую подъемную силу в полете.
Одной из наиболее сложных задач для инженеров стал переход аппарата из воды в воздух, поскольку плотность этих сред различается примерно в тысячу раз. Эксперименты показали, что для стабильного взлета робот должен выходить из воды под углом около 70 градусов. При большем наклоне аппарат теряет устойчивость и опрокидывается назад, а при меньшем кончики крыльев начинают цепляться за поверхность воды.
Разработчики отмечают, что в ходе испытаний FAAV справился с вылетом из воды эффективнее большинства водоплавающих птиц, которым обычно приходится разгоняться, перебирая лапами по поверхности. В дальнейшем инженеры планируют модернизировать конструкцию крыльев, чтобы они могли не только совершать взмахи, но и поворачиваться. Также аппарату предстоят испытания в условиях сильного ветра и шторма.
Ведущий автор исследования, доцент кафедры машиностроения MIT Рафаэль Зуфферей заявил, что в перспективе робот может стать инструментом для океанологов, морских биологов и жителей прибрежных районов. Предполагается, что аппарат сможет вылетать с берега или лодки, добираться до интересующего объекта, погружаться в воду для проведения измерений или отбора проб, а затем возвращаться с собранными данными.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами в июле: что изменится для ваших денег
