El primer dron asimétrico del mundo con una parte móvil

Ingenieros del Instituto de Sistemas Dinámicos y Control de la Escuela Técnica Superior Suiza de Zúrich (ETH Zúrich) construyeron un avión con una parte móvil, que se llama "el primero en el mundo" [de hecho, experimentos similares se llevaron a cabo antes, ver en los comentarios - nota].

Un helicóptero moderno tiene miles de partes móviles. El primer avión tenía dos partes móviles: una hélice y un indicador de cola. En ETH, Zurich hizo un avión controlado en general con una parte móvil. Un helicóptero llamado Monospinner es la estructura de vuelo guiada mecánicamente más simple de todas. Tiene solo una hélice, no tiene unidades adicionales ni superficies aerodinámicas.

Monospiner no sabe cómo colgar, como un multicopter normal. Su hélice está dirigida no hacia arriba, sino hacia un lado. Sin embargo, los ingenieros lograron lograr un equilibrio entre la gravedad y la fuerza de elevación del tornillo calculando los vectores de todas las fuerzas.





Por lo tanto, el monoespiner todavía puede mantener el equilibrio dinámico y mantener su posición en el espacio aproximadamente en el mismo lugar si mantiene una velocidad angular constante y un empuje de la hélice.



Es cierto, si bien esto es imposible sin comentarios. El video muestra que en un vuelo estacionario autónomo sin retroalimentación, el equilibrio desaparece rápidamente.



El monoespiner tiene un inconveniente más: no puede elevarse en el aire desde una posición horizontal cuando el tornillo se dirige hacia arriba, por lo que siempre debe iniciarse desde la mano.

Es difícil decir qué ventajas tiene este dispositivo sobre el multicopter convencional, excepto por un diseño más simple. Por ejemplo, este modelo permite mantener mejor el equilibrio dinámico en condiciones de fuertes perturbaciones del aire. El dron puede salir efectivamente del estado de rotación incontrolada.

Por cierto, en el Instituto de Sistemas Dinámicos y Gestión de la Escuela Técnica Superior Suiza de Zúrich, realizan experimentos muy interesantes con aviones de diseño poco convencional. Por ejemplo, otro de los últimos desarrollos es un omnicopter de ocho tornillos con seis grados de libertad.







"El omnicopter es un avión no tripulado confiable del futuro", diceProfesor Raffaello D'Andrea, quien lidera el desarrollo de vehículos aéreos no tripulados inusuales en la Escuela Técnica Superior Suiza de Zurich. - Si falla alguna parte, el motor o la batería, o una de las mitades del dron está completamente apagada, el omnicopter dañado todavía volará donde debería. Si el monospinner es un modelo de economía, entonces esta unidad, un omnicopter con ocho tornillos, es un ejemplo de redundancia. ¿Qué nos dan todos estos excesos? Tenga en cuenta que el diseño es muy simétrico, por lo que la orientación espacial no importa. ¡Esto abre posibilidades extraordinarias! Un dron puede moverse en el aire independientemente de dónde esté la parte superior, dónde está la parte inferior y cómo gira. Es cierto que el dron tiene sus propias dificultades, principalmente relacionadas con la interacción de los flujos de ocho hélices ".

El profesor D'Andrea recientemente dio una conferencia muy interesante en la conferencia TED2016 en Vancouver ( mp4 , hay una transcripción en ruso). Introdujo el omnicopter, Monospinner y otros aviones inusuales.



En su discurso, el profesor recordó una vez más que el beneficio práctico no es el objetivo principal en el desarrollo de nuevas estructuras voladoras y, de hecho, en cualquier desarrollo científico y técnico: “La realidad es tal que es difícil predecir el impacto de las nuevas tecnologías. Para personas como nosotros, la principal recompensa es el proceso de trabajo y la alegría de la creatividad. Este es un recordatorio constante del maravilloso y mágico Universo en el que vivimos: permite que criaturas creativas e inteligentes creen de manera tan espectacular y vívida. El hecho de que estas tecnologías tengan un enorme potencial comercial y económico es solo una guinda del pastel ”, dijo.

Source: https://habr.com/ru/post/es393527/