Nie poznasz, że to dron. Wygląda jak ptak
Inżynierowie z Politechniki Federalnej w Lozannie zaprojektowali, zbudowali i przetestowali upierzonego drona inspirowanego kształtem jastrzębia, którzy dzięki ruchom ogona jest w stanie wykonywać manewry.
Człowiek od dawna podgląda świat przyrody, aby stworzyć coraz bardziej wytrzymałe konstrukcje. Jednym z przykładów może być choćby kształt plastra miodu. Także w świecie robotów i dronów inżynierowie coraz chętnie sięgają do przyrody, tworząc np. robopsy czy inne podobne konstrukcje. Dwójka inżynierów z Politechniki Federalnej w Lozannie zwróciła uwagę na ptaki drapieżne, a dokładnie inicjację przechyłu podczas szybowania bez poruszania skrzydłami. Cała procedura odbywa się wyłącznie przez manipulację ogonem. Dla porównania, samoloty i obecne drony wszelkie przechyły wykonują poprzez ruchy lotkami w tylnej części skrzydeł.
Zaintrygowani różnicami między lotem dronów i ptaków postanowili skonstruować własnego, upierzonego, mechanicznego ptaka drapieżnego, który potrafi naśladować technikę lotu jastrzębia. Używając lekkich materiałów, stworzyli kości i stawy skrzydeł oraz ogona, a następnie osadzili je na równie lekkim korpusie, by ostatecznie przykryć wszystko piankowymi piórami.
Dokładnie przestudiowali nagrania jastrzębi w locie, aby dowiedzieć się, w jaki sposób potrafią zmieniać ułożenie ogona, aby sterować lotem. Następnie spróbowali naśladować te ruchy, wykorzystując mechanicznego ptaka. Po umieszczeniu urządzenia w tunelu aerodynamicznym okazało się, że sztuczny jastrząb był potrafił przechylić się, bez pomocy skrzydeł.
Metoda działa dzięki niewielkiej odległości ogona od skrzydeł. Wówczas lekki skręt ogona umożliwiał asymetryczny przepływ powietrza nad ogonem i skrzydłami, co skutkowało asymetryczną siłą nośną. Wówczas cały ptak przechylał się w jedną stronę, nawet gdy był skierowany lekko do góry, co zapobiegało przeciągnięciu.
Jeśli ten projekt będzie dalej rozwijany, już niedługo może posłużyć do projektowania nowych rodzajów dronów, które będą wykonywały płynniejsze zwroty. Co więcej, wykorzystując nowe materiały i technologie, już teraz jesteśmy w stanie upodobnić takiego robota jeszcze bardziej do ptaka. Wyobraźcie więc sobie sytuację podczas konfliktu zbrojnego, gdy można śledzić ruchy przeciwnika, wypuszczając drona, który z oddali będzie wyglądał jak zwykły ptak drapieżny.
Literatura źródłowa: Hoang-Vu Phan et al, A twist of the tail in turning maneuvers of bird-inspired drones, (2024). DOI: 10.1126/scirobotics.ado3890
