Дроны научат маневрировать подобно ястребам

Фото из открытых источников

В засушливых районах юго-запада США, Мексики и Южной Америки обитают ястребы-тетеревятники, которые предпочитают охотиться стаями среди деревьев и кактусов. В этой среде им приходится проявлять особую ловкость, дабы не столкнуться с препятствиями. Поэтому они научились быстро переходят от планирующего полета к полету с подрезанными крыльями.

Коллектив специалистов из Оксфордского и Калифорнийского университетов выяснил, как именно хищная птица изменяет форму крыльев и хвоста при «просачивании» через узкое пространство в полете. Результатами исследования авторы поделились в Journal of the Royal Society Interface.

В летном ангаре Оксфорда эксперты отработали технологию захвата движения. И сняли на видео, как хищник перелетал с одного насеста на другой сквозь пару мягких шестов, между которыми был узкий просвет. В этот момент птица попросту складывала крылья.

Проанализировав это видео, специалисты разработали модели крыльев и хвоста ястреба для различных этапов маневра. Модели были изготовлены на 3D-принтере из полимера. Потом их протестировали в аэродинамической трубе.

Главный вывод работы относится к аэродинамической устойчивости. Эксперимент показал: когда птица поджимает крылья, она способна переходить из неустойчивого состояния в устойчивое. Для аэродинамики важны оба состояния: неустойчивость придаёт летательным аппаратам высокую маневренность по типу реактивного истребителя, а устойчивость даёт им возможность сохранять заданный курс.

Но созданные человеком летательные аппараты, как правило, не переходят из стабильного состояния в нестабильное и обратно. Этот пробел и надеются заполнить американские специалисты, чтобы создавать более гибкие и адаптивные дроны по аналогии с природными организмами.