Drohnen

Diese Morphing Drone fliegt von der Natur inspiriert

Diese Morphing Drone fliegt von der Natur inspiriert

Diese verwandelnde Drohne bedeutet eine neue Ära der Luftrobotik, in der Natur und Technologie zu einer technischen Meisterleistung verschmelzen.

Drohnen gibt es in vielen Formen. Die häufigsten Varianten sind Starrflügel und Drehflügel. Beide Typen sind so optimiert, dass sie unter präzisen Bedingungen funktionieren. Feste Flügel ermöglichen einen anhaltenden Flug, da das Tragflächenprofil die Drohne gleiten lässt.

Dies erhöht die Effizienz bei Wind. Starrflügeldrohnen sind jedoch nicht so flink wie ihre rotierenden Gegenstücke. Wie bekommt man also das Beste aus beiden Welten - Beweglichkeit und nachhaltiger Flug?

Eine Antwort kann aus der Schweiz kommen. Ingenieur Dario Floreano und sein Team an der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) entwickelten einen neuen Drohnentyp, der sich von der Natur inspirieren lässt. Floreanos Design, das im Interface Focus Journal (Dezember 2016) veröffentlicht wurde, ahmt die Beweglichkeit eines Vogels nach, indem die Extremitäten der Drohne mit künstlichen einziehbaren Federn versehen werden.

Die Federn oder Primärfedern bestehen aus Glasfaser, die mit Nylongewebe bedeckt ist. Sie enthalten auch einen Kohlefaserschaft für zusätzliche Festigkeit. Die formverändernde Drohne kann sich durch Anwendung einer Morphing-Strategie an variable Windbedingungen anpassen. Die künstlichen Federn klappen asymmetrisch (einzeln) zurück, um die Manövrierfähigkeit und Kontrolle des Flugzeugs schnell zu verbessern.

Die Drohne eliminiert Flügelspitzenwirbel (rotierende Luft hinter dem Flügel), indem sie beide Flügelränder zurückzieht und somit die Oberfläche verringert. Diese Verringerung der Luftreibung oder des Luftwiderstands ermöglicht es der Drohne, starken Winden standzuhalten.

Durch die Reduzierung des Luftwiderstands kann ein Vogel seine Geschwindigkeit erhöhen, ohne mehr Energie als erforderlich zu verbrauchen.

Der Prototyp hat einen minimalen Wenderadius von 3,9 m bei vollständig ausgefahrenen Flügeln und 6,6 m beim Einfahren. Den Simulationen zufolge hätte die Drohne eine Mindestgeschwindigkeit von 6,3 m / s bei vollständig ausgefahrenen Flügeln und 7,6 m / s im zusammengeklappten Zustand.

Diese Werte werden durch die gefiederte Struktur ermöglicht, bei der die gesamte Flügeloberfläche um 41 Prozent reduziert wird. Reduzierung des Luftwiderstandsbeiwerts um mehr als 40 Prozent beim Einfahren. Im Einsatz hat die größere Oberfläche einen um 32 Prozent höheren Auftriebskoeffizienten.

SIEHE AUCH: DIESE GEWEHR NIMMT DROHNEN VON EINER MEILENWEGE AB

Dies ist nicht die erste Übersetzung von Vogelqualitäten in die Robotik. SmartBird ist eine leichte Drohne, die von Festo gebaut und einer Möwe nachempfunden wurde. SmartBird schlägt mit den Flügeln, um sowohl Auftrieb als auch Vortrieb zu erzielen, während der Oberkörper zum Lenken gedreht wird. Eine interessante Idee wäre, diese beiden Ideen zusammenzuführen. Es könnte ein komplettes Luftbildkonzept entstehen, das den Eigenschaften eines Vogels entspricht.

Geschrieben von Terry Berman

Schau das Video: Ein Fahrrad eine Drohne und ich (November 2020).