Сегодня 16 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные вдохновились пустельгой и разработают дрон, противостоящий порывам ветра

Учёные Университета RMIT (Австралия) и Бристольского университета (Великобритания) предложили способ создания дрона, способного противостоять порывам ветра и турбулентности. За основу его конструкции они взяли анатомию австралийской пустельги — эта птица, кажется, без особых усилий зависает при порывистом ветре.

 Источник изображений: rmit.edu.au

Источник изображений: rmit.edu.au

Когда поднимается ветер, дронам приходится приземляться — это фундаментальное аэродинамическое ограничение. Помимо горизонтальных, существуют ещё и вертикальные порывы ветра, способные изменять подъёмную силу в 25–100 раз в зависимости от формы небольшого крыла. На малых высотах, где работают БПЛА, это наиболее распространённый тип возмущений, и в условиях изменения климата ситуация будет только усугубляться. Природа, однако, решила эту проблему несколько миллионов лет назад.

Мастером стационарного полёта в условиях турбулентности является австралийская пустельга, и учёным при помощи технологии захвата движения в аэродинамической трубе удалось в точности зафиксировать её манёвры в настоящей турбулентности. Для корректировки своего положения в полёте птица задействует 22 степени свободы, тогда как у типичного дрона их всего четыре. Важный аспект — распределение веса: масса тела пустельги сосредоточена в туловище, что позволяет ей корректировать траекторию полёта в ответ на порыв ветра примерно вдвое быстрее, чем дрону аналогичного размера. Наконец, птица в условиях турбулентности реагирует по-разному, постоянно корректируя положение крыльев и хвоста, а «естественная гибкость её перьев и суставов помогает поглощать внезапные изменения воздушного потока».

Чтобы выйти за рамки наблюдений и измерить величину действующих сил, исследователи построили высокоточную роботизированную копию птицы на основе компьютерной томографии реальных особей. Робот воспроизводит движения крыльев и хвоста — его протестировали в аэродинамической трубе при порывах ветра со скоростью 7 м/с. Наиболее важными элементами управления полётом являются крылья и хвост птицы. Когда они расправляются одновременно, увеличение подъёмной силы оказывается больше, чем сумма эффектов от двух движений по отдельности: крылья создают дополнительную подъёмную силу, а хвост предотвращает нежелательное вращение. В результате птица получает подъёмную силу для противодействия порыву ветра и при этом не меняет своего положения в воздухе. Обычный дрон, у которого подъёмная сила создаётся за счёт регулировки мощности двигателя или угла наклона управляющих поверхностей, неизбежно опрокидывается.

Хвост действует и как регулятор устойчивости: в расправленном состоянии он эффективно противодействует любому порыву ветра, стремящемуся опрокинуть птицу носом вверх или вниз. Сгруппировавшись, птица становится почти аэродинамически нейтральной и более манёвренной. Пустельга в реальном времени переключается между двумя этими режимами: сохраняет устойчивость при удержании позиции во время порыва ветра или, напротив, снижает её, когда нужно изменить направление. Ни один современный дрон не способен делать это так быстро.

Наконец, у птицы есть мощная система обратной связи. Её перья в реальном времени обнаруживают вибрации и точки отрыва потока, а рецепторы в суставах непрерывно отслеживают структурные нагрузки — такой системы обратной связи нет ни у одного современного БПЛА. Построить дрон, способный эффективно противостоять турбулентности, быстро не получится. Стабильность пустельги достигается не за счёт какого-то одного приёма, а благодаря одновременной работе всех этих механизмов, и воспроизвести это в лёгкой и недорогой платформе — непростая задача.

В ближайшей перспективе исследователи хотят изучить, как птица воспринимает окружающую среду, в том числе тонкие сигналы турбулентности, которые позволяют ей предугадывать порывы ветра. Это может лечь в основу системы прогнозирующего управления. Пока учёные заняты небольшими БПЛА, но в перспективе выводы исследования можно будет распространить и на более крупные машины. К проекту также приглашают представителей промышленности.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про дроны и коптеры

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Вышла FLUX 3 Image Klein с открытыми весами для генерации и редактирования изображений — она быстро работает даже на RTX 4070 3 ч.
Chrome разряжает ноутбук быстрее? Apple обещает до пяти лишних часов работы Mac с Safari 4 ч.
ИИ-агенты взламывали сайты и обманывали — теперь OpenAI и Anthropic будут объясниться с FTC 5 ч.
Шпионское ПО научилось заражать устройства через рекламу без единого клика — достаточно просто открыть сайт 7 ч.
Фильм Paramount по Cyberpunk 2077 не станет пересказом игры, а экранизация от создателей «Настоящего детектива» отменена 7 ч.
Sega снимет с продажи полное издание Total War: Shogun 2 и восстановит старую игру — новая версия заслужила в Steam «крайне отрицательные» отзывы 8 ч.
Anthropic по секрету сообщила инвесторам о росте выручки на 45 % и выходе на прибыль 9 ч.
GTA VI была на волоске от пропуска The Game Awards 2026, но всё-таки сразится за звание лучшей игры 2026 года 9 ч.
Китайские ИИ-агенты вышли из-под контроля, а потом пошли на контакт с исследователями и попытались их обмануть 10 ч.
«Даже не верится, что мы почти дождались»: третий трейлер Grand Theft Auto VI напомнил игрокам, что до релиза осталось недолго 10 ч.
Новая статья: Сравнительный обзор 32-дюймовых мониторов Samsung Odyssey G80HS и G80SH: 6K IPS против 4K OLED 3 ч.
Sony выпустила позолоченный Walkman за $5900 — и объяснила, что золото тут не для красоты 4 ч.
Новый аппаратный криптокошелек от Ledger — это Android-телефон без функций телефона 4 ч.
IBM и Siemens вместе научат инженеров проектировать чипы будущего — ангстремные и с наноштабелированием 5 ч.
NASA испытала морозостойкие лунные аккумуляторы — когда-то они могут улучшить земные электромобили 5 ч.
ИИ-модели запускаются, игры (не все) идут, но батарея садится быстро: первые тесты ноутбуков на Nvidia RTX Spark 5 ч.
Apple превратила простаивающие Mac в «миньонов» — и заставила их работать на ИИ 6 ч.
AR-очки становятся мейнстримом: поставки в 2026 году удвоятся стараниями Meta и китайских брендов 6 ч.
Китай показал собственный источник EUV-излучения для выпуска передовых чипов — до серийного производства ещё 3–5 лет 6 ч.
xMEMS запустила серийное производство крошечных кулеров, которые гоняют воздух без вентиляторов 9 ч.