Британские инженеры разработали планер, способный выныривать из воды на большой скорости благодаря простому реактивному двигателю. Планер набирает воду из окружающей среды, после чего часть воды заполняет камеру сгорания, а часть направляется в отсек с карбидом кальция, который производит ацетилен при контакте с водой. После синтеза достаточного объема ацетилена его смесь с воздухом поджигается, благодаря чему вода выталкивается из камеры сгорания с большой силой и двигает планер вперед. Эксперименты показали, что планер длиной около 20 сантиметров способен взлетать из воды и преодолевать до 26 метров, рассказывают авторы статьи в Science Robotics.
Существует множество проектов дронов для полетов в воздухе и роботизированных плавательных аппаратов. Кроме того, некоторые из них представляют собой гибриды, например, дрон с колесами для езды или робот, способный как плавать на поверхности воды, так и погружаться. Однако создание робота, способного работать как в воде, так и в воздухе — технически сложная задача, и таких проектов гораздо меньше. Почти все такие аппараты используют для полета винты, как в случае с американским квадрокоптером или швейцарским самолетом с крылом изменяемой стреловидности.
Инженеры под руководством Мирко Ковача (Mirko Kovac) из Имперского колледжа Лондона создали аппарат, способный выныривать из воды и перелетать на относительно большое расстояние с помощью реактивного двигателя. Аппарат представляет собой планер из углеродного волокна массой 160 граммов. В центре планера располагается цилиндрическая камера объемом 491 миллилитр с соплом диаметром 6,8 миллиметра. Сбоку, с другой стороны от планера, располагается водозащищенный блок управления с аккумулятором, а также отсек с карбидом кальция.
Карбид кальция при контакте с водой самопроизвольно вступает в интенсивную реакцию с образованием газообразного ацетилена. Инженеры оснастили отсек с ацетиленом насосом для прокачки воды и трубкой, через которую ацетилен поступает в камеру сгорания. После набора нужного количества газа аппарат может поджечь его с помощью искры и взлететь.
Эксперименты показали, что планер улетает на максимальное расстояние, составляющее 26 метров, при соотношении воды и газа в камере сгорания по объему около двух к трем частям. При поджоге ацетилена за 25 миллисекунд давление внутри камеры повышается в среднем до 6,4 атмосфер, благодаря чему вода вытесняется из камеры с тягой до 41 ньютона. Во время одного из 22 полетов аппарат ускорился до десяти метров в секунду.
Разработчики отмечают, что вода поступает в отсек для генерации ацетилена с помощью перистальтического насоса в виде отдельных капель, а не сплошного потока. Это позволяет использовать один объем карбида кальция многократно для повторных запусков после посадки на воду.
Ранее мы рассказывали о других разработках инженеров под руководством Мирко Ковача. Например, в прошлом году они создали дрон с защитным оригами-бампером. Он защищает компоненты дрона во время удара, а также гасит вращательное движение, обычно возникающее после контакта с какой-либо поверхностью под углом.
Григорий Копиев
Он сможет добывать редкоземельные металлы