Le premier drone asymétrique au monde avec une seule pièce mobile

Des ingénieurs de l' Institut des systèmes dynamiques et de contrôle de l' Ecole polytechnique supérieure de Zurich (ETH Zurich) ont construit un avion à une pièce mobile, qui est appelé "le premier au monde" [en fait, des expériences similaires ont été menées plus tôt, voir dans les commentaires - note].

Un hélicoptère moderne a des milliers de pièces mobiles. Le premier avion avait deux pièces mobiles: une hélice et un indicateur de queue. À l'ETH, Zurich a fabriqué un avion contrôlé en général avec une partie mobile. Un hélicoptère appelé Monospinner est la structure volante guidée la plus simple mécaniquement de toutes. Il n'a qu'une hélice, pas d'entraînement supplémentaire ni de surfaces aérodynamiques.

Monospiner ne sait pas accrocher, comme un multicopter ordinaire. Son hélice n'est pas dirigée vers le haut, mais sur le côté. Néanmoins, les ingénieurs ont réussi à atteindre un équilibre entre la gravité et la force de levage de la vis en calculant les vecteurs de toutes les forces.





Ainsi, le monospiner est toujours capable de maintenir un équilibre dynamique et de maintenir sa position dans l'espace à peu près au même endroit s'il maintient une vitesse angulaire et une poussée d'hélice constantes.



C'est vrai, alors que c'est impossible sans rétroaction. La vidéo montre que dans un vol stationnaire autonome sans rétroaction, l'équilibre disparaît rapidement.



Le monospiner a un autre inconvénient - il ne peut pas s'élever dans l'air à partir d'une position horizontale lorsque la vis est dirigée vers le haut, il doit donc toujours être démarré de la main.

Il est difficile de dire quels sont les avantages de cet appareil par rapport aux multicoptères conventionnels, à l'exception d'une conception plus simple. Par exemple, un tel modèle permet de mieux maintenir l'équilibre dynamique dans des conditions de fortes perturbations de l'air. Le drone est capable de sortir efficacement de l'état de rotation incontrôlée.

Soit dit en passant, à l'Institut des systèmes dynamiques et de gestion de l'Ecole supérieure technique suisse de Zurich, ils mènent des expériences très intéressantes avec des avions de conception non conventionnelle. Par exemple, un autre des derniers développements est un omnicopter à huit vis avec six degrés de liberté.







"L'omnicopter est un drone fiable de l'avenir", expliqueLe professeur Raffaello D'Andrea, qui dirige le développement de drones inhabituels à l'Ecole supérieure technique suisse de Zurich. - Si une pièce tombe en panne, le moteur ou la batterie, ou l'une des moitiés du drone est complètement éteint, l'omnicoptère endommagé volera toujours où il devrait. Si le monospinner est un modèle d'économie, alors cet appareil, un omnicopter à huit vis, est un exemple de redondance. Que nous donnent tous ces excès? Veuillez noter que la conception est très symétrique, donc l'orientation spatiale n'a pas d'importance pour elle. Cela ouvre des possibilités extraordinaires! Un drone peut se déplacer dans les airs, peu importe où se trouve le haut, où se trouve le bas et comment il tourne. Certes, le drone a ses propres difficultés, principalement liées à l'interaction des flux de huit hélices. »

Le professeur D'Andrea a récemment donné une conférence très intéressante à la conférence TED2016 à Vancouver ( mp4 , il y a une transcription en russe). Il a présenté l'omnicopter, le Monospinner et d'autres appareils inhabituels.



Dans son discours, le professeur a rappelé une fois de plus que l'avantage pratique n'est pas l'objectif principal dans le développement de nouvelles structures volantes, et en effet dans tout développement scientifique et technique: «La réalité est telle qu'il est difficile de prédire l'impact des nouvelles technologies. Pour des gens comme nous, la principale récompense est le processus de travail et la joie de la créativité. C'est un rappel constant de l'Univers merveilleux et magique dans lequel nous vivons - il permet aux créatures inventives intelligentes de créer de manière si spectaculaire et si vivante. Le fait que ces technologies aient un énorme potentiel commercial et économique n'est qu'une cerise sur le gâteau », a-t-il déclaré.

Source: https://habr.com/ru/post/fr393527/