Heiligen Drohnen, Batman! Real-Life "Batplane" imitiert Flexible Flügel
Bei der Jagd auf Insekten für ihr Abendessen, können Fledermäuse Luftakrobatik durchführen, die sogar den stählernsten Testpiloten beschämen würde. Inspiriert durch die Flügel, die Fledermäuse so beeindruckende Manöver abziehen lassen, ein Team von Ingenieuren entwickelt neuartige Flügel Oberflächen für Drohnen.
An der Universität Southampton in Großbritannien entwickelt eine Gruppe unter der Leitung von Maschinenbau-Professor Bharathram Ganapathisubramani einen flexible Membran Flügel für kleine Drohnen, andernfalls bekannt als Mikro Luftfahrzeuge (MAVs).
MAVs sind für eine Vielzahl von Zwecken, einschließlich Aufklärung und wissenschaftlichen Arbeit verwendet. Die neue Membran Flügel verformen als Reaktion auf die örtlichen Gegebenheiten in der Umgebung, für eine effizientere Flug ermöglicht. "Vergleicht man einen flexiblen Flügel [a] starre Flügel, Sie weit bessere Effizienz erhalten," sagte Ganapathisubramani Leben Wissenschaft. [Biomimetik: 7 clevere Technologien von der Natur inspiriert]
Das Team testete die MAV – eine, die ungefähr 18 Zoll (46 Zentimeter) über gemessen – über Wasser in der Nähe von einem lokalen Strand. Die MAV wurde entwickelt, um über die Oberfläche gleiten und sicher, wie ein Wasserflugzeug landen. Die Membran wird zwischen streben gestreckt, wo ein steiferer Flügel normalerweise der Techniker sagte wäre. "Es nutzt nur eine passive Membran, die Form allein basierend auf der Wind ändert", sagte Ganapathisubramani.
Die frühen Tests waren ein guter Anfang, aber Ganapathisubramani will noch einen Schritt weiter gehen, sagte er. Fledermausflügel sind Membranen zwischen Fingerknochen gespannt. Die Fledermäuse Membranen sind in ein Netz von Blutgefäßen und haben Muskel, so dass sie ändern können, Steifigkeit und Form je nach was die Fledermaus tun will. Die Grund-Fledermäuse können Richtung so schnell ändern und Schleifen zu tun und Tauchgänge ist, weil sie ihre Flügel Formen und somit ihre aerodynamischen Fähigkeiten in Echtzeit ändern können, sagte Ganapathisubramani.
Um diese Form verändernde Wirkung, verwendeten die Forscher ein Polymer, das sich ausdehnt und zusammenzieht, wenn eine Spannung zugeführt wird. Solche Polymere haben seit mehreren Jahren untersucht worden und können als eine Art künstliche Muskeln. Da die Spannung nur die Menge der Kontraktion abhängt, können die Ströme klein sein, sagte der Forscher. Ganapathisubramani Team hat Entwürfe in einem Windkanal getestet und wird in den nächsten Jahren mit den Drohnen zu experimentieren.
"Die Idee ist, in Zukunft, [wir] setzte ihn auf die Drohne und führen Sie eine Spannung durch die Flügel" Ganapathisubramani sagte. Die Spannung macht die Moleküle der Polymer-Preis-Schere zusammen, und das Material muss in eine andere Richtung, ähnlich wie was passiert, wenn Sie einen Schwamm quetschen zu erweitern, fügte er hinzu.
Während häutigen Flügel auf ein Verkehrsflugzeug praktisch wäre, sagten es wäre möglich, einige der Ruder eines Flugzeugs Flexibilisierung, die Forscher. Beispielsweise könnte die Querruder (die aufklappbare Abschnitte, die Bestandteil der Hinterkante des Schirms) und das Ruder mit dieser Art von Polymer an den Rändern erfolgen. Dies das Flugzeug Steuerelemente präziser machen könnte, sagte der Wissenschaftler. Und ermöglichen ein Flugzeug seine Flügel-Konfiguration je nach Wetterlage ändern in Kraftstoffeinsparungen, zusammen mit glatter Fahrten übersetzen könnten die Forscher hinzugefügt.
Vorerst aber Ganapathisubramani sagte, er und seine Kollegen diese Technologie auf Drohnen verwenden möchten, und sie haben getan Computermodellierung zu entscheiden, genau wie man die Flügel Flächen zu bauen.
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