Американцы поймали «Гремлина» в воздухе
Транспортный самолет C-130 подобрал в воздухе беспилотный летательный аппарат X-61, который американская компания Dynetics создает в рамках проекта Gremlins. Как сообщает агентство перспективных оборонных разработок (DARPA), это произошло во время испытаний в октябре. «Гремлин» закрепился за конец троса, который подтянул его к самолету, а потом манипулятор захватил беспилотник и затащил его внутрь.
DARPA запустила проект Gremlins в 2015 году. Она предполагает создание небольших беспилотников, способных объединяться в группы и совместно выполнять различные задания. Их будут запускать с бомбардировщиков B-52 Stratofortress и B-1B Lancer, а также с транспортных самолетов C-130 Hercules/Super Hercules с высоты 12,2 тысячи метров. «Гремлины» могут развивать скорость до 0,8 числа Маха и проводить в воздухе от одного до трех часов. Их дальность оценивается в 555 — 926 километров.
Первые летные испытания X-61A прошли осенью 2019 года. Беспилотник должен был сесть с на землю с парашютом, но он отказал, и «гремлин» разбился. Год спустя агентство перспективных оборонных разработок попыталось поймать «гремлинов» в воздухе с помощью манипулятора, установленного на транспортнике C-130. Но аппараты двигались слишком быстро и непредсказуемо. Поэтому все девять попыток завершились неудачей.
На испытаниях в конце октября C-130 удалось подобрать в воздухе X-61. Беспилотник поймали по схеме, которую DARPA описала еще в 2018 году. Транспортный самолет выдвинул кронштейн с тросом, на конце которого был размещен конус с системой крепления, и беспилотник зацепился за него штангой, похожей на топливную. «Гремлин» сложил крыло так, чтобы оно стало параллельно фюзеляжу, и его подтянули к самолету. Там его захватил манипулятор и затащил внутрь.
В испытаниях принимали участие два X-61, но подобрать в воздухе удалось только один из них. Другой был уничтожен. Оставшегося «гремлина» в течение суток подготовили к следующему полету.
Теоретически ловить беспилотники в воздухе могут не только самолеты, но и другие беспилотники. Ранее General Atomics показала, как ударный MQ-9A Reaper будет подхватывать малый реактивный Sparrowhawk.
Василиса Чернявцева
Его можно сдавливать и растягивать во время работы
Инженеры разработали полностью мягкий бесколлекторный электродвигатель. Его статор, ротор и даже магниты сделаны из силикона. В качестве обмотки используются трубки, заполненные жидким сплавом галлия и индия. Для демонстрации возможности практического применения электромотор применили в конструкциях воздушных и водяных насосов, а также для приведения в движение тележки на колесах. Статья с описанием двигателя опубликована в журнале Soft Robotics. Роботов, состоящих полностью из мягких материалов, обычно разрабатывают для использования в областях, где требуется деликатное взаимодействие с окружающими объектами, в том числе для наблюдений за хрупкими морскими животными в их естественной среде обитания или в медицине при взаимодействии с человеком. Несмотря на то, что разработка подобных роботов ведется уже довольно давно, до сих пор одной из главных проблем остается выбор подходящего актуатора для них. Обычно применяемые в таких случаях пневматика и гидравлика не всегда подходят. Например, они не могут полноценно заменить электродвигатели для создания эффективного быстрого вращательного движения, а также требуют внешних или бортовых насосов для создания давления. https://www.youtube.com/watch?v=o-Lgy0rkvFM Этот пробел в компонентной базе решили устранить инженеры под руководством И Чэнь Мазумдар (Yi Chen Mazumdar) из Технологического института Джорджии. Они разработали четырехполюсный трехфазный синхронный бесколлекторный электродвигатель, состоящий полностью из мягких материалов. Внешний диаметр двигателя составляет 80 миллиметров, высота 40 миллиметров, а диаметр ротора 10 миллиметров. Статор изготавливается из мягкого легко деформируемого силикона. На нем расположены шесть катушек, в качестве обмоток на которых вместо медных проводов используются мягкие силиконовые трубки с внутренним диаметром 1,3 миллиметра. Они заполнены жидким при комнатной температуре проводящим сплавом галлия и индия. На роторе расположены четыре мягких постоянных магнита, образующие вместе цилиндр. Они также изготовлены из силикона с добавлением намагниченных частиц неодима железа и бора. Магниты вставлены в оболочку из термопластичного полиуретана, внутренняя часть которой покрыта полиэтиленом и графитовой смазкой для снижения силы трения между соприкасающимися подвижными поверхностями. На внешней стороне полиуретановой оболочки расположены мягкие магнитные сенсоры, необходимые для контроля скорости и положения вращающегося ротора с постоянными магнитами. Сенсоры представляют собой магнитные контакты, выполненные в виде гибких проводящих пластин с нанесенным на них слоем из силикона с добавлением углерода для проводимости и микрочастиц самария-кобальта для придания магнитных свойств. Во время вращения пластины сенсоров поочередно отклоняются или притягиваются магнитным полем четырех постоянных магнитов сердечника, размыкая и замыкая контакты. Без нагрузки двигатель может развивать до 4000 оборотов в минуту и выдает крутящий момент до 3 миллиньютона на метр. Максимальная мощность, развиваемая двигателем, составляет 240 милливатт при 2000 оборотах в минуту и моменте силы 1,25 миллиньютона на метр. Вертикальное сжатие на 37,5 процента и радиальное растяжение на 25 процентов практически не влияют на скорость вращения и эффективность мотора. Однако радиальное сжатие более чем на 13 процентов приводит к остановке двигателя из-за возросших сил трения. Кроме этого, сжатие электромагнитных катушек вызывает изменение их сопротивления, которое может быть отслежено по изменению тока и использовано как способ управления состоянием двигателя. Например, нажатие на отдельные катушки можно использовать для выключения или изменения скорости вращения, что и реализовали авторы работы. Для демонстрации возможностей мотора инженеры построили воздушный насос с мягким корпусом, мягкий водяной насос, а также испытали тягу электромотора под водой, прикрепив к ротору мягкий водяной винт. В последнем случае двигатель был установлен на салазки для снижения силы трения, в результате чего он развил скорость 4,4 сантиметра в секунду под действием тяги винта. Также разработчики продемонстрировали что мягкий электромотор может использоваться в конструкциях с жесткими элементами, в тех же задачах что и традиционные электромоторы. Например, мягкий электромотор привел в движение тележку на колесах с помощью приводного ремня и системы из шестерней, а также был использован в качестве двигателя в приводе водяного и воздушного насосов. Ранее мы рассказывали о квадрокоптере SoBAR с мягкой надувной рамой, которая может поглощать энергию удара при столкновении дрона с препятствиями. Благодаря низкой скорости отскока дрон может быстро контроль над полетом после столкновения.
