Ist es ein Vogel? Ist es eine Fledermaus? Nein, es ist die Zukunft der Drohne Technologie

Inspiriert durch Fledermäuse und Vögel, können die Flügel eines neuen Typs von unbemannten Micro Air Vehicle reagieren, um Luftströme und verändern ihre Form während des Fluges

Er fliegt wie ein Vogel, es wurde von einer Fledermaus inspiriert und es könnte im wahrsten Sinne ausziehen: eine neue britische unbemannte Micro Air Fahrzeug (MAV) kann über die Wellen gleiten, Spritz ab und starten und ändern Wingshape Reaktionen auf die Kräfte, die es trifft.

Drohnen haben seit Jahren vom Militär eingesetzt. Aber Wissenschaftler am Imperial College und University of Southampton haben einen neuen Ansatz Pionierarbeit geleistet. Sie erproben neue MAV mit besseren aerodynamischen Eigenschaften, die können lange Strecken fliegen und sparsamer ausgeführt werden.

Die einzigartigen Flügeldesign hat eingebaute elektroaktive Polymere, aus denen die Flügel zu versteifen und entspannen Sie sich in Reaktion auf eine angelegte Spannung, Leistung noch besser zu machen. Es bedeutet, dass wie ein Tölpel, ein Turmfalke oder eine Hufeisennase, können sie flex und Form während des Fluges ändern.

Die neue Wissenschaft der Bionik brachte bereits eine Reihe von Materialien und Technologien aus der Natur nachgeahmt. Dies ist ein fruchtbarer Ansatz für Flug, sagte David Hambling, Autor eines neuen Buches, Schwarm Troopers: wie kleine Drohnen wird die Welt erobern.

"Es gibt keine biologischen Vorfahren für ein Flugzeug mit einer 60-Meter Spannweite, die fliegt bei 500 Meilen eine Stunde, aber eine Drohne mit einer 1 m Spannweite, die auf 30 Meilen pro Stunde fliegt ist in genau der gleichen fliegenden Regime so viele Vögel," sagte er.

Flattern Flügel Drohnen oder Ornithopters Rand über Flugzeug-ähnliche Designs haben kann, und es gibt Drohne-Projekte, die die Art und Weise Vögel imitieren finden und fahren Thermik um Höhe zu gewinnen. Andere Forscher entwickelten Drohnen, die auf Zweigen sitzen können oder Drähte mit den Füßen, basierend auf den Krallen eines Falken.

Aber der gleichen biomimetischer Ansatz bedeutet eine Drohne könnte für ein Vogel, auch durch andere Vögel verwechselt werden: US-militäre Raven Drohnen wurden angeblich aus dem Himmel von Hawks geschlagen. In jedem Fall anstatt Biomimetik, Rafael Palacios des Imperial College Fachbereich Luft-und Raumfahrt und einer der Forscher hinter der neuen Fledermaus-winged MAV bevorzugt das Wort Bioinspiration.

"Was wir finden, dass Fledermaus Flügel (und dies gilt für alle Fledermäuse) haben drei Hauptmerkmale," sagte er. Diese sind Bewegungen für den Vortrieb wie Vögel flattern; Membranstrukturen, wie Segel, die natürlich Form in den Wind zu ändern; und Vorspannung durch eine integrierte Skelett, und dieser letzte war derjenige, der die erstaunliche Details geliefert.

"Wir konzentriert sich auf diese letzte und sah für eine technische Lösung, die das gleiche Verhalten – anbieten würde, aber ohne zu versuchen, um einen Flügel zu replizieren Skelett mit mechanischen Teilen, was wäre ein Blindgänger."

Um all dies zu tun, die Wissenschaftler begann mit einem mathematischen Modell und die Fledermaus-Software-Simulation von Grund auf neu gebaut. "Wir mussten sicherstellen, dass es nicht nur die Flügel, sondern auch die aerodynamische fließt um sie herum und die Wirkung des elektrischen Feldes über sie generiert Modell könnte", sagte Palacios.

Er und sein Kollege Forschung Bharath Ganapathisubramani von der University of Southampton Aerodynamik und Mechanik Abteilung, einen halben Meter Prototyp zuerst getestet im Windkanal und dann über das Wasser. Bisher gab es nur Tests, aber die neuen Batwing-Designs konnte in der realen Welt in weniger als fünf Jahren fliegen.

"Wir erfolgreich unter Beweis gestellt haben die grundsätzliche Machbarkeit der MAVs mit Flügeln, die reagieren auf ihre Umwelt, genau wie diejenigen der Fledermäuse, die unser Denken genährt haben", sagte Ganapathisubramani.

"Wir haben auch in Laborversuchen gezeigt, dass aktive Flügel die Leistung drastisch ändern können. Der kombinierte rechnerische und experimentelle Ansatz, der das Projekt gekennzeichnet ist einzigartig im Bereich der Bio-inspirierte MAV Design."