Полёт стрекозы

Маленькие роботизированные стрекозы-шпионы? Возможно пока что их не существует. Но разработки в этом направлении ведутся.

Роботы сейчас используются везде - и при спасении людей из огня, и на производстве, и дома, и, что немаловажно, в военных целях. Если о существовании роботизированных пушек знают многие, а разрабатываемый грузовой "армейский мул", четырёхногий BigDog прямо таки покорил интернет (видео с этим механизмом пользуется бешеной популярностью на YouTube), то вот крохотными летающими роботами-шпионами интересуются немногие. Думаете, эта муха, которая сидит у вас на окне - простое насекомое? А вы присмотритесь, вдруг это роботизированный шпион ЦРУ.

В ноябре 2007 году некоторыми участниками антивоенных демонстраций в США были замечены странные механические стрекозы, кружащие над толпой. Правительство страны, однако, отрицало тогда, что эти насекомые в действительности были устройствами слежения, просило сохранять спокойствие и, как всегда, уверяло, что стрекозы вполне себе обычные. Военные структуры при этом вовсе не отрицали факт того, что разработки подобных штук ведутся.

Конечно же, это только на первый взгляд всё кажется таким простым - два крылышка, моторчик и полетели. Даже создав маленький механизм, который сможет держаться в воздухе при помощи своих крыльев, нужно, чтобы он мог облетать препятствия, переносить груз (датчики, камеру), а также, чтобы его элемент питания не сел через 15 минут.

Учёные из Королевского ветеринарного колледжа в Великобритании и из немецкого Университета Ульма недавно разработали роботизированную стрекозу (кто бы сомневался), для того, чтобы измерить, как воздух обтекает её крылья, когда они занимает ту или иную позицию. Им удалось установить, когда нижние крылья начинают движение перед тем, как это делают верхние, то сила, затраченная на подъём конструкции, на 22% меньше, чем при использовании одного крыла с каждой стороны. По словам Джонатана Хау, профессора Массучусетского технологического института, занимающегося разработкой летающих роботов, но не принимавшего участия в проекте, основное преимущество системы с четырьмя крыльями заключается в её лучшей маневренности.

Несмотря на очевидные преимущества летательной системы стрекозы, пока что её эффективный искусственный аналог создать не удавалось (или, по крайней мере, так говорят учёные). В основном, это связано со сложной аэродинамикой четырёх крыльев, а также с проблемами, связанными с их изготовлением для таких маленьких летательных аппаратов. Исследования немецких и британских учёных, возможно, помогут решить эти проблемы.

Для того, чтобы узнать, каким образом воздушные потоки огибают крылья, исследователи из Университета Ульма поместили роботизированную стрекозу в ёмкость, наполненную газированным минеральным маслом. Высокоскоростная камера фиксировала, делая снимки каждые 10-20 миллисекунд, каким образом пузырьки огибают крылья.

Фритц-Олаф Леман, исследователь из Университета Ульма, говорит, что в результате "битва" четырёхкрылой системы против двукрылой закончилась ничьёй. При использовании первой, необходим дополнительный источник питания и система контроля. Если же использовать вторую, то придётся задуматься о создании приводов и контроллеров, которые позволят изменять угол, амплитуду и частоту взмахов крыльев. Но, отмечает он, из четырёхкрылой системы вполне можно сделать на лету двукрылую, что является её большим преимуществом.

А что же, спросите вы со странными стрекозами, носившимися над демонстрантами в прошлом году? О них больше ничего неизвестно. Может быть, американские учёные что-то скрывают?..