Беспилотник с убираемыми винтами проведет в воздухе более 14 часов
Компания UAV Factory представила беспилотник вертикального взлета и посадки Penguin C Mk2 VTOL, который в горизонтальном полете убирает винты. Это увеличивает время полета на 20 процентов — разработчики утверждают, что аппарат летает более 14 часов.
Аппараты с вертикальным взлетом и посадкой могут подниматься в воздух и садиться на землю даже в условиях, когда нет места для разбега перед отрывом или пробега после касания. Для этого им нужны винты, но в горизонтальном полете они только увеличивают лобовое сопротивление, уменьшая продолжительность нахождения в воздухе.
Чтобы увеличить скорость горизонтального полета аппаратов с вертикальным взлетом и посадкой, инженеры прибегают к разным решениям. Например, делают их винты поворотными — такая схема называется конвертопланом. У некоторых конвертопланов винты во время перехода в режим горизонтального полета не только поворачиваются, но и складываются или втягиваются в корпус.
Компания UAV Factory представила беспилотник вертикального взлета и посадки Penguin C Mk2 VTOL 19 августа. Он выполнен по двухбалочной схеме с четырьмя воздушными винтами, которые автоматически убираются во время горизонтального полета. Это позволяет беспилотнику проводить в воздухе на 20 процентов больше времени — до более 14 часов.
Penguin C Mk2 VTOL весит 32 килограмма и может нести до 4,5 килограмма полезной нагрузки. Его балки выполнены из композитного материала. Компания не уточняет, какая у него силовая установка. Но на беспилотник Penguin C, на базе которого он был создан, установлен инжекторный двигатель собственной разработки UAV Factory.
Беспилотник с убираемыми винтами уже совершил более 600 взлетов и посадок, причем в разных погодных условиях. Он может подниматься в воздух при ветре скоростью 15 метров в секунду и летать при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов по Цельсию.
Нетребовательность к взлетным площадкам и высокие полетные характеристики сочетает в себе еще одна категория летательных аппаратов — тейлситтеры. Они вертикально взлетают и садятся на хвост и летают по-самолетному. Ранее мы писали про грузовой беспилотный тейлситтер APT 70, который может перевозить до 31,8 килограмма.
Василиса Чернявцева
Пока лишь со скоростью 1,6 миллиметра в секунду
Американские инженеры разработали робота, способного автономно передвигаться в толще сыпучего материала, проталкивая себя вперед с помощью двух конечностей, напоминающих плавники. В испытаниях робот продемонстрировал способность передвигаться в песке на глубине около 127 миллиметров со скоростью до 1,6 миллиметра в секунду. Статья опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Сыпучие материалы, такие как песок, мягкие почвы, снег или лунный реголит, представляют собой довольно сложную среду для передвижения. Объекты, движущиеся в их толще, испытывают высокое сопротивление, возрастающее с глубиной погружения. Кроме того, сыпучая среда ограничивает возможности зондирования и обнаружения препятствий. Тем не менее инженеры пытаются создать роботов, способных передвигаться в таких условиях. Например, американские разработчики представили прототип робочервя, способного двигаться в толще песка. Для снижения сопротивления он выдувает перед собой воздух, и одновременно разматывает мягкую оболочку своей передней части, выталкивая ее вперед, в то время как остальное тело остается неподвижным. Это позволяет значительно снизить сопротивление движению. Однако для его работы требуется воздух, который приходится подводить с поверхности. Создать робота, который смог бы передвигаться в песке автономно, решили инженеры под руководством Ника Гравиша (Nick Gravish) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Разработанный ими робот перемещается, проталкивая себя вперед через толщу сыпучей среды с помощью двух гибких конечностей, напоминающих плавники морской черепахи. Конечности состоят из пяти звеньев. Каждое звено способно вращаться относительно предыдущего, но углы их отклонений ограничиваются с помощью фиксаторов. В движение оба плавника приводятся через червячную трансмиссию с помощью единственного электромотора. При этом трансмиссия воздействует только на первые ближайшие к корпусу звенья. Благодаря фиксаторам, ограничивающим углы поворотов звеньев, при движении вперед конечности изгибаются, испытывая меньшее сопротивление среды, а при движении назад наоборот, распрямляются, позволяя роботу отталкиваться от песка. На концах конечностей разработчики поместили сенсоры, с помощью которых робот может обнаруживать расположенные сверху объекты. Корпус робота длиной около 26 сантиметров имеет прямоугольное сечение и утолщение в передней части, которое позволяет снизить сопротивление песка при движении. Нос робота заострен и имеет наклонную поверхность сверху, которая необходима для компенсации подъемной силы, возникающей при движении в песке. С этой же целью по бокам после проведенных тестов пришлось разместить два дополнительных наклонных неподвижных плавника, так как робот имел тенденцию задирать нос при движении под действием выталкивающей силы. Чтобы избежать попадания песчинок в механизм, конечности поместили в чехлы из нейлоновой ткани. Разработчики протестировали робота, погруженного на глубину 127 миллиметров в песок, сначала в небольшом искусственном резервуаре, а после в естественных условиях в песке на пляже. В сухом песке робот смог развить скорость 1,6 миллиметра в секунду. В более влажном песке на пляже робот двигался медленнее, со скоростью около 0,57 миллиметра в секунду. В будущем инженеры планируют увеличить скорость передвижения робота, а также научить его самостоятельно погружаться в песок. Ранее мы рассказывали об исследовании, в котором физики выяснили, что происходит со структурой песка при передвижении по нему с помощью прыжков. Они обнаружили, что при правильно подобранном времени задержки между приземлениями и новым толчком, можно увеличить высоту прыжка на 20 процентов и даже больше.