Когтистые лапки помогли беспилотному самолету сесть на стену

Createk Design Lab / YouTube

Инженеры из канадского Шербрукского университета разработали новый беспилотный летательный аппарат самолетного типа, способный садиться на шероховатые вертикальные поверхности. Как сообщает IEEE Spectrum, для посадки на вертикальные поверхности беспилотный самолет, получивший название S-MAD, оснастили выступающими вперед лапками — спицевидными опорами, на конце которых расположены пластины с коготками. Этими коготками беспилотник цепляется и удерживается на стене.

Некоторым исследователям прежде уже удавалось добиться посадки беспилотника не вертикальную стену. Например, представленный корейцами в 2015 году беспилотник способен прижиматься к стене и какое-то время висеть так. Однако во всех случаях, когда речь идет об аппаратах, способных садиться на стену, имеются в виду мультикоптеры, конструкция которых предусматривает режим висения. Беспилотники же самолетного типа такого режима не имеют, поскольку у них снижение скорости ниже критической отметки немедленно приводит к сваливанию.

Исследователи из Шербрукского университета разработали беспилотник S-MAD, вдохновившись птицами, которые могут использовать свои крылья для создания подъемной силы во время посадки, когда их скорость уже практически равна нулю. В беспилотном аппарате используется принцип пилотирования, похожий на выполнение фигуры высшего пилотажа «колокол». При ее выполнении самолет находится носовой частью вверх, а его скорость по любой из осей равна или почти равна нулю. Такое зависание возможно благодаря тяге двигателя и балансу.


S-MAD при подлете к вертикальной поверхности срабатывает элеронами и рулями высоты таким образом, чтобы принять почти перпендикулярное положение по отношению к начальной траектории. При этом он сначала снижает обороты электродвигателя, чтобы не набрать высоту, а продолжить общее горизонтальное движение, а затем их немного увеличивает, чтобы удержаться на нужно высоте. К стенке аппарат прижимается уже инерцией, после чего может выключить двигатель и остаться висеть на коготках. Взлет происходит просто включением электромотора.

Во время испытаний S-MAD выполнил 20 успешных посадок на стену из 20. При этом аппарат заходил на вертикальную посадку с разными горизонтальными скоростями. По мнению разработчиков, новая технология посадки пригодится долголетающим беспилотникам с питанием от солнечных батарей. Такие аппараты, исчерпавшие заряд основных аккумуляторов, могли бы садиться на стены, заряжаться с помощью солнечных панелей и лететь дальше.

Ранее способностью птиц быстро гасить скорость и садиться вдохновились исследователи из британской компании BMT Defence Services и Бристольского университета. В марте текущего года они объявили о разработке беспилотника самолетного типа, способного на укороченную мягкую посадку по-птичьи. Такой способ посадки позволит «отвязать» самолетные беспилотники от взлетно-посадочных полос. Например, аппараты смогут по-птичьи садиться на вертолетные площадки на кораблях.

Британские разработчики использовали технологию изменения формы крыла и машинное обучение, чтобы создать беспилотник самолетного типа, способный садиться на небольшие площадки. Крыло нового аппарата разделено на несколько секций. Крайние секции, расположенные по краям консолей крыла, непосредственно перед посадкой способны поворачиваться вверх относительно неподвижных корневых частей и устанавливаться под небольшим углом к ним.

В результате поворота крайних секций крыла перед посадкой аппарат быстро приобретает положение, перпендикулярное направлению движения, и все его аэродинамические плоскости начинают работать как воздушный тормоз. При таком маневре происходит глубокий срыв воздушных потоков, то есть прекращается ламинарное обтекание аэродинамических плоскостей, и они теряют несущею способность. В природе такой маневр используют птицы, когда им необходимо быстро приземлиться.

Василий Сычёв

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.