Пустельга помогла создать дрон, который набирает высоту, не используя энергию

Учёные исследовали способности пустельги обнаруживать и использовать ветровые течения для борьбы с турбулентностью

(фото Neil Rolph/Flickr).

Инженеры всего мира стремятся разработать новые и усовершенствовать уже существующие беспилотники. Повышение эффективности этих летательных аппаратов может привести к значительной экономии электроэнергии, а в дальнейшем – к развитию доступной технологии для поставки продукции, мониторинга и наблюдений.

Исследовательская группа UAS (Unmanned Aircraft System) из Мельбурнского королевского технологического института изучает обитателей природы, для того чтобы увеличить эффективность полётов дронов.

В ходе своей последней работы австралийские учёные вдохновлялись способностями пустельги, парящей в поисках добычи высоко над землёй. Хищная птица умеет использовать воздушные потоки, чтобы подниматься всё выше и выше, не затрачивая на это энергию.

Специалисты обратили внимание на то, как пустельга использует сенсорную информацию, собранную с помощью своих перьев, чтобы незначительно изменять положение крыльев и хвоста. Это позволяет ей зафиксировать голову и стабилизировать взгляд, исследуя землю на предмет потенциальной добычи. В этот момент птица абсолютно беззвучна, ведь ей не приходится хлопать крыльями.

Команда изучила способность пустельги обнаруживать и использовать воздушные течения для борьбы с турбулентностью (про косяк перелётных птиц новость была в физике полётов). Дрон-глайдер, изменённый учёными с учётом полученных сведений, может не просто сохранять высоту, но и подниматься выше, не затрачивая дополнительную энергию.

"Уже давно известно, что птицы используют восходящие воздушные потоки, чтобы сохранять энергию во время полёта, – объясняет ведущий автор исследования Алекс Фишер (Alex Fisher). – Это своего рода подталкивание ветра может появится, когда воздух попадает между препятствиями – скалами, горными хребтами, зданиями".

Исследователи оснастили доступный в продаже беспилотник датчиком GPS, магнитометром и платой управления со специально созданным алгоритмом. Затем они выявили место с естественными восходящими воздушными потоками. Как выяснилось в ходе полевых испытаний, аппарат оказался способен подняться вверх на высоту в 120 метров без усиления мощности двигателя. После он парил автономно до того момента, пока его аккумуляторы полностью не разрядились. Правда, когда испытание повторили на полигоне между зданий, БПЛА продержался в воздухе лишь 20 секунд, так как восходящий ветер постоянно прерывался.

Исследователи считают, что из экспериментов можно извлечь ряд уроков для развития беспилотников. Например, стоит учитывать тот факт, что птицы могут менять расположение перьев. Вероятно, это действие можно как-то имитировать и у робота.

Описание дрона с птичьими повадками было опубликовано в журнале Bioinspiration & Biomimetics.