Що таке дрон SWIFT?
Дослідники з Федеральної політехнічної школи Лозанни (EPFL) у Швейцарії розробили дрон SWIFT з фіксованим крилом, конструкція якого імітує унікальну структуру голови дятла. Дрон SWIFT (Shockproof Woodpecker-Inspired Flying Tensegrity) здатен витримувати удари, які зазвичай руйнують подібні безпілотники.
Як дятел надихає інженерів?
Натхненням для розробників послужив череп дятла, який надзвичайно ефективно захищає мозок птаха від ударних пошкоджень. Природа наділила дятлів жорстким дзьобом, гнучкою під’язиковою кісткою, що обвиває череп, та шаром губчастої кістки між під’язиковою кісткою та кісткою черепа. У поєднанні з додатковим вільним простором навколо мозку ця система перенаправляє сили удару від чутливих тканин.
Як зазначають дослідники, ці птахи можуть вдаряти дзьобом по деревах 18–22 рази на секунду, піддаючи свою голову приголомшливим ударам силою у 1200 г при кожному ударі. Для порівняння, примат може отримати струс мозку при 100 г і незворотне ушкодження мозку при 1000 г.
Які технології використовуються в дроні?
У дроні SWIFT ці біологічні особливості відтворені за допомогою легких самостабілізуючих каркасів з жорстких і гнучких елементів. Вуглецеві стрижні замінили дзьоб дятла, а зігнуті вуглецеві смужки служать під’язиковою кісткою. Еластичні троси виконують роль губчастого кісткового шару, а вуглецеві пластини, з’єднані пластиковими кронштейнами, імітують сам череп.
Система сконструйована так, щоб захищати електронні компоненти дрона, двигун і пропелер. Вони підвішені у фюзеляжі за допомогою гумових тросів, що дозволяє їм коливатися до 22 сантиметрів під час ударів. Конструкція поглинає енергію зіткнення, а не передає її безпосередньо тендітним компонентам.
Дрон SWIFT також отримав 12 еластичних тросів та стрижнів з вуглецевого волокна, що з’єднують кожне крило з фюзеляжем. Це зменшує ризик відламування крил під час удару та додає додатковий рівень захисту центральним компонентам дрона.
В ході випробувань виявилось, що БПЛА витримує удари на 70% краще, ніж звичайні дрони аналогічного розміру та ваги. Дрон проходив краш-тести як в приміщенні, так і на відкритому повітрі.
Нагадаємо, раніше вчені з EPFL створили дрон PercHug, натхненний бородатою совою, який може закріпитися на будь-якій вертикальній поверхні.
