Продолжительность полёта дронов напрямую зависит от ёмкости и массы аккумуляторов, что ставит в невыгодное положение маленькие и лёгкие коптеры. Однако учёные из Сингапура нашли способ преодолеть эти ограничения, вдохновившись природой.
Уроки эволюции для сверхлёгкого полёта
Исследователи из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) более 10 лет назад поставили цель создать коптер, способный держаться в воздухе не менее 50 минут. Изначально это казалось сложной, но выполнимой задачей. Однако первый прототип оказался слишком тяжёлым. После этого учёные сосредоточились на снижении массы устройства без уменьшения времени полёта.
Изучение аэродинамики семян клёна
Новый подход привёл исследователей к изучению аэродинамики семян клёна, которые способны долго парить в восходящих потоках воздуха. Реализация этой идеи показала, что для удержания в воздухе коптера с аэродинамическим профилем крылатки требуется минимальное количество энергии.
Рекордный монокоптер
Итогом работы стал монокоптер с одним небольшим пропеллером весом всего 32 грамма. Расположение двигателя заставляет крыло вращаться по спирали вокруг центра массы, создавая подъёмную силу и позволяя аппарату удерживаться в воздухе даже без естественных воздушных потоков. В пересчёте на массу мощность платформы составила 9,1 г/Вт — это рекорд в области сверхлёгких дронов. Монокоптер держался в воздухе 26 минут.
Применение и перспективы
Разработка велась методом пошаговой оптимизации с помощью искусственного интеллекта, что ускорило создание финальной версии аппарата. В перспективе монокоптеры могут стать недорогой многоразовой альтернативой для датчиков мониторинга погоды и применяться в других ситуациях, когда использование тяжёлых и мощных дронов неэффективно.
Conclusion
Создание рекордного монокоптера — это значительный шаг вперёд в области разработки сверхлёгких дронов. В будущем такие устройства могут найти широкое применение в различных сферах, от мониторинга окружающей среды до поисково-спасательных операций.
EN 
RU