Крылья для Бэтмена

Крылья для Бэтмена

Сотворено искусственное крыло летучей мыши
Ученые сделали искусственное крыло летучей мыши. Сейчас они знают, как животное управляет полетом и уповают сделать мышь-самолет. Исследование крыла-робота в аэродинамической трубе в этом смысле эффективнее, чем исследование реального животного.

Исследователи из Института Брауна сделали искусственное крыло летучей мыши. Работа, в какой рассказывается о разработке крыла-робота, которое отлично моделирует маховое движение при полете млекопитающего и дает новейшую ценную информацию о механизме полета, размещена в журнальчике Bioinspiration and Biomimetics.

Бот повторяет форму и движения крыла малайского коротконосого крылана — растительноядного вида крыланов, всераспространенного в юго-восточной Азии — и способен "летать", будучи закрепленным на преобразователе энергии, в аэродинамической трубе. При маховых движениях датчик фиксирует аэродинамические силы, создаваемые крылом. Семь подвижных "суставов" крыла управляются 3-мя серводвигателями. Это электронные движки, воспринимающие определенный набор электрических команд (запуск, остановка, перемещение вала в данное угловое положение, изменение направления движения и/либо скорости). Серводвигатели используются в большинстве видов механических систем с дистанционным управлением, от стеклоподъемников автомобиля до авиационных агрегатов и от промышленных ботов до детских игрушек. Датчики фиксируют выход энергии моторов, и таким макаром исследователи могут осознать, сколько растрачивает на полет рядовая летучая мышь.

Исследования проявили, что бот удачно имитирует базисные свойства полета летучий мышей, развивая достаточное усилие для преодоления сопротивления воздуха и удержания в воздухе веса модельного животного.

Правили междисциплинарной работой сходу два доктора: инженер Кеннет Бреуэр и биолог Шэрон Шварц.

Исследование крыла-подделки позволило получить данные, которые никогда не удалось бы получить впрямую, исследуя животных. Разумеется, летучим мышам не получится лететь, будучи закрепленными на устройствах, впрямую измеряющих аэродинамические силы, а вот крыло-робот отлично с этим совладевает. Не считая того, летучие мыши "непослушливые", а бот, напротив, исполнительный.

"Мы не можем приказать мыши махать крыльями с частотой 8 Гц, потом прирастить ее до 9 Гц, потому мы и разницу узреть не можем", — отметил 1-ый создатель работы Джозеф Балман, студент из института Брауна.

А вот модель делает ровно то, что от нее требуют исследователи. Любая из вероятных черт движений — кинематических характеристик — регулируется по отдельности. Можно, к примеру, изменять только один параметр, оставляя другие постоянными, чтоб найти его воздействие.

"Мы можем отвечать на весь диапазон схожих вопросов, к примеру: помогает ли повышение частоты взмахов набрать высоту и каковы энергозатраты при всем этом. Можем впрямую учить связь меж кинематическими параметрами, аэродинамическими силами и энергией", — отмечает Балман.

Удалось установить, к примеру, что сгиб крыла при взмахе позволяет набирать высоту на 50% эффективнее.

У исследовательских работ робота-крыла сходу два направления практического внедрения. Во-1-х, биологам принципиально лучше осознавать, как устроен полет летучей мыши, а во-2-х, через это осознание мы можем добиться давнешней мечты человека о "птичьем полете", создав маленькие самолеты такового типа. Кстати, возможность такового полета подразумевал еще Леонардо да Винчи. Недаром исследования финансирует не только лишь Государственный научный фонд США, да и Управление исследований военно-воздушных сил.

Крылья летучей мыши — очень непростой механизм. Они простираются вдоль всего тела животного от плеч до ног (следует держать в голове, что летучая мышь — не птица, а млекопитающее, и скелет ее кое-чем похож на наш). Каркас их представляет собой кости "рук" и 5 пальцеподобных отростков. На их натянута очень гибкая кожа — она может растягиваться в границах 400% без разрыва. Модель-робот воспроизводит эту трехмерную конструкцию: "кости" пластмассовые и изготовлены при помощи 3D-печати в пропорциях реальной летучей мыши. Кожа изготовлена из кремнесодержащего полимера, а суставы — это сервомоторы. Модель, но, несколько облегчена и неполностью повторяет 25 суставов с 34 степенями свободы, но ученые считают ее отменно правильной.

На данный момент сотворена работающая модель, и у ученых на нее огромное количество планов.

"Последующий шаг — поиграть с материалами. Нам необходимо изучить различные ткани крыла, материал костей разной мягкости, чтоб осознать, так ли важны эти свойства", — заключил Балман.


Александра Борисова

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,124 сек. | 12.4 МБ