Американцы испытали псевдоспутник для атмосферных исследований
Перспективный американский псевдоспутник Swift HALE, разработанный компанией Swift Engineering, совершил первый полет. Как пишет Aviation Week, испытания аппарата, разрабатываемого в первую очередь для атмосферных исследований, состоялись 7 июля 2020 года в космопорте «Америка» в Нью-Мексико и были признаны успешными.
Псевдоспутниками принято называть беспилотные аппараты, способные очень долго находиться в воздухе без посадки. Аппарат Swift HALE разрабатывается по заказу NASA. Он рассчитан на полеты на высоте 15,2 — 21,3 тысячи метров с полезной нагрузкой массой до 6,8 килограмма.
Беспилотник имеет размах крыла 21,3 метра и максимальную взлетную массу 81,6 килограмма. Аппарат выполнен по классической самолетной схеме низкоплана. Его планер собран с использованием композиционных материалов. На верхних плоскостях крыла и хвостового оперения беспилотник имеет солнечные панели.
Конструкция беспилотника предусматривает возможность его разборки и перевозки в стандартном 40-футовом грузовом контейнере. Обратная сборка аппарата, настройка и подготовка к полету занимает чуть меньше суток.
NASA планирует использовать Swift HALE для проведения атмосферных исследований на большой высоте, куда обычные самолеты не залетают: порывы ветра, скорость ветра, атмосферные течения и многие другие. Swift Engineering также планирует выполнять полеты Swift HALE на коммерческой основе для частных компаний.
Во время первого полета в космопорте «Америка» разработчики проверили системы управления аппаратом, его маневренность и стабильность. В ближайшее время летные испытания продолжатся. Во время следующих испытаний разработчики намерены поднять аппарат на большую высоту.
В настоящее время подразделение Perlan Project европейского авиастроительного концерна Airbus занимается разработкой стратосферного пилотируемого планера Perlan 2, способного выполнять полеты на высоте до 27 тысяч метров. Этот аппарат планируется использовать для исследования полярного вихря и его влияния на погоду по всему земному шару.
Василий Сычёв
При этом он может взаимодействовать с хрупкими объектами, не повреждая их
Американские инженеры создали простой и недорогой киригами-манипулятор. Он представляет собой лист материала со множеством прорезей, образующих определенный рисунок, благодаря которому при растяжении лист выгибается, образуя купол со смыкающимися лепестками. С помощью манипулятора можно точно взаимодействовать с ультратонкими и хрупкими объектами, не повреждая их, а также поднимать грузы в 16000 раз тяжелее собственной массы захвата. Статья с описанием конструкции опубликована в журнале Nature Communications. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Все попытки инженеров разработать универсальный мягкий манипулятор для роботов, который смог бы совместить в себе одновременно высокую точность и способность поднимать тяжелые предметы, обычно упираются в компромисс между гибкостью, прочностью и точностью захвата объектов. К примеру, мягкий манипулятор ROSE, напоминающий своей формой цветок, имеет довольно высокое значение отношения грузоподъемности к собственной массе и способен захватывать хрупкие предметы, не нанося им вреда, например, куриное яйцо. Однако из-за особенной формы и способа срабатывания он не может захватывать слишком мелкие объекты, такие как нити и тонкие листы. Инженеры под руководством Цзе Иня (Jie Yin) из Университета Северной Каролины предложили конструкцию манипулятора, которая способна решить эту проблему. В ее основе лежит японская техника складывания и вырезания бумаги киригами. Манипулятор изготавливается из тонкого листа полиэтилентерефталата (PET) толщиной 127 микрометров, в котором с помощью лазера делается множество узких прорезей по определенному паттерну. Благодаря этим прорезям при растяжении в перпендикулярном направлении лист выгибается, принимая форму, напоминающую шаровидную клетку, состоящую из двух половин в виде смыкающихся лепестков. Для срабатывания захвата достаточно лишь растянуть его в одном направлении, поэтому манипулятор можно использовать как дополнение к уже существующим моделям роборук и протезам без серьезных переделок. Давление, с которым половинки захвата воздействуют на объект, составляет всего около 0,05 килопаскаля. Это позволяет безопасно поднимать очень мягкие и хрупкие объекты с близкой к нулю жесткостью. Авторы экспериментировали с каплями воды, кетчупом, сырым яичным желтком, икрой, пудингом, а также с мягкими живыми организмами, такими как медузы. Сетчатая структура манипулятора подходит и для манипуляций с острыми объектами, например, медицинскими иглами. Они проходят сквозь прорези в материале, никак не влияя на целостность и функциональность манипулятора. Манипулятор может очень точно взаимодействовать с тонкими гибкими предметами, к примеру, с нитями толщиной 2 микрометра, что меньше толщины человеческого волоса в 40 раз, и с тонкими листами до 4 микрометров. Для демонстрации точного взаимодействия с объектами в бытовых условиях, инженеры прикрепили манипулятор к концам эффекторов протеза. Оказалось, что с помощью такого дополнения можно легко выполнять действия, иначе конструктивно недоступные для протеза. Брать очень мелкие предметы с поверхности, например, ягоды винограда, не повреждая их, и переворачивать страницы книги. Одновременно с высокими характеристиками точности и способностью взаимодействовать с очень хрупкими объектами, манипулятор обладает рекордным значением отношения массы полезной нагрузки к собственной массе. Масса захвата составляет всего 0,4 грамма, однако оказалось, что он способен поднимать объекты в 16000 раз тяжелее себя. Это, по словам авторов, в 2,5 раза превосходит предыдущий рекорд, который составлял 6400. https://www.youtube.com/watch?v=xfI5V6SuO60&t=1s Материал для захвата можно использовать биоразлагаемый. В этом случае его можно применять для задач, ограниченных по времени и числу применений, к примеру, для биомедицинских целей в качестве одноразового устройства. Техника оригами также часто используется в робототехнике. Например, японский инженер использовал ее для создания механического одноразового захвата, полностью состоящего из обычной офисной бумаги.