Квадрокоптер включил пропеллеры и поплыл

Инженеры из Китая разработали летающий прототип квадрокоптера TJ-FlyingFish, который способен погружаться под воду и плавать, используя те же винты, что и для полета в воздухе. Разработчики полагают, что в будущем дроны, подобные TJ-FlyingFish, будут применять для поиска пострадавших и для обследования инженерных конструкций, например, мостов. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Создание двухсредных дронов позволяет достичь высокой степени универсализации. Один и тот же аппарат можно использовать для разных нужд и в воздухе, и под водой, не разрабатывая для этого отдельные устройства. Однако перед разработчиками встает задача совмещения в одной конструкции способностей перемещаться в средах разной плотности.

На сегодняшний день существует уже несколько прототипов подобных дронов. Например, разработчики из Ратгерского университета создали октокоптер Naviator для обследования конструкций мостов, а объединенная группа инженеров из трех стран представила квадрокоптер с особой конструкцией лопастей винтов. Они могут складываться при вращении в воде и раскладываться в воздухе. Это позволяет снизить время перехода из одной среды в другую.

Инженеры из Китая под руководством Беня Ченя (Ben Chen) из Университета Гонконга пошли другим путем. Разработанный ими двухсредный дрон, получивший название TJ-FlyingFish, построен по классической квадрокоптерной схеме с четырьмя винтами с лопостями неизменяемой формы. Для того чтобы эффективно использовать их в разных средах, винты соединяются с электромоторами через планетарный редуктор, который может обеспечивать два режима работы — быстрого вращения для полета в воздухе (в этом случае моторы напрямую вращают роторы винтов), и медленного, но с более высоким крутящим моментом для передвижения в водной среде. Выбор режима осуществляется с помощью направления вращения электромотора.

Чтобы передвигаться под водой у дрона есть механизмы независимого поворота каждого двигательного модуля. Например, для того чтобы быстро погрузиться, дрон может развернуть все четыре винта вниз. Такая схема управления векторами тяги значительно повышает маневренность аппарата под водой. Устройства поворота располагаются внутри основного корпуса дрона, чтобы не утяжелять двигательные модули. Масса каждого из них вместе с редуктором и пропеллером составляет 122 грамма.

Прототип дрона массой 1,63 килограмма и шириной 38 сантиметров может находиться в режиме висения в воздухе до шести минут и плавать под водой в течение 40 минут на одном заряде батареи. Прочность корпуса позволяет погружаться на глубину до трех метров. Испытания показали, что дрон способен развивать под водой скорость до двух метров в секунду.

Кроме того как сообщает издание New Atlas, дрон TJ-FlyingFish может действовать под водой полностью автономно без дополнительного вмешательства со стороны оператора.

Ранее мы рассказывали о разработке британских инженеров ­­— гибридном аппарате для полета и подводного наблюдения. Он состоит из квадрокоптера, который может садиться на воду, и подводного робота, которым можно управлять в режиме реального времени.