Drone asimetris pertama di dunia dengan satu bagian yang bergerak

Insinyur dari Institut Sistem Dinamis dan Kontrol Sekolah Teknik Tinggi Swiss Zurich (ETH Zurich) membangun pesawat dengan satu bagian yang bergerak, yang disebut "yang pertama di dunia" [pada kenyataannya, eksperimen serupa dilakukan sebelumnya, lihat di komentar - catatan].

Helikopter modern memiliki ribuan bagian yang bergerak. Pesawat pertama memiliki dua bagian yang bergerak: baling-baling dan indikator ekor. Di ETH, Zurich membuat pesawat yang dikendalikan secara umum dengan satu bagian yang bergerak. Sebuah helikopter yang disebut Monospinner adalah struktur terbang terpandu yang paling sederhana dari semua mekanik. Ini hanya memiliki baling-baling, tidak ada drive tambahan atau permukaan aerodinamis.

Monospiner tidak tahu cara menggantung, seperti multicopter biasa. Baling-balingnya diarahkan bukan ke atas, tetapi ke samping. Namun demikian, para insinyur berhasil mencapai keseimbangan antara gravitasi dan gaya angkat sekrup dengan menghitung vektor semua gaya.





Dengan demikian, monospiner masih mampu mempertahankan keseimbangan dinamis dan mempertahankan posisinya di ruang di tempat yang kira-kira sama jika mempertahankan kecepatan sudut konstan dan dorongan baling-baling.



Benar, sementara ini tidak mungkin tanpa umpan balik. Video ini menunjukkan bahwa dalam lompatan otonom tanpa umpan balik, keseimbangan dengan cepat menghilang.



Monospiner memiliki satu kelemahan lagi - ia tidak dapat naik ke udara dari posisi horizontal ketika sekrup diarahkan ke atas, sehingga harus selalu dimulai dari tangan.

Sulit untuk mengatakan apa kelebihan perangkat ini dibandingkan multicopter konvensional, kecuali untuk desain yang lebih sederhana. Sebagai contoh, model seperti itu memungkinkan untuk mempertahankan keseimbangan dinamis dengan lebih baik dalam kondisi gangguan udara yang kuat. Drone mampu secara efektif keluar dari keadaan rotasi yang tidak terkontrol.

Ngomong-ngomong, di Institut Sistem Dinamis dan Manajemen Sekolah Teknik Tinggi Swiss di Zurich, mereka melakukan eksperimen yang sangat menarik dengan pesawat dengan desain yang tidak konvensional. Sebagai contoh, perkembangan terakhir lainnya adalah omnicopter delapan sekrup dengan enam derajat kebebasan.







"Omnicopter adalah drone yang dapat diandalkan di masa depan," kataProfesor Raffaello D'Andrea, yang memimpin pengembangan UAV yang tidak biasa di Sekolah Teknik Tinggi Swiss Zurich. - Jika ada bagian yang gagal, mesin atau baterai, atau salah satu dari separuh drone dimatikan, omnicopter yang rusak masih akan terbang ke tempat yang seharusnya. Jika monospinner adalah model ekonomi, maka unit ini, sebuah omnicopter dengan delapan sekrup, adalah contoh redundansi. Apa yang diberikan semua kelebihan ini pada kita? Harap dicatat bahwa desainnya sangat simetris, jadi orientasi spasial tidak masalah untuk itu. Ini membuka kemungkinan luar biasa! Drone dapat bergerak di udara tanpa memperhatikan di mana bagian atas, dan di mana bagian bawah dan bagaimana ia berputar. Benar, drone memiliki kesulitannya sendiri, terutama terkait dengan interaksi aliran dari delapan baling-baling. ”

Profesor D'Andrea baru-baru ini memberikan ceramah yang sangat menarik pada konferensi TED2016 di Vancouver ( mp4 , ada transkrip dalam bahasa Rusia). Dia memperkenalkan omnicopter, Monospinner, dan pesawat terbang tidak biasa lainnya.



Dalam pidatonya, profesor sekali lagi mengenang bahwa manfaat praktis bukan tujuan utama dalam pengembangan struktur terbang baru, dan memang dalam perkembangan ilmiah dan teknis: “Kenyataannya sedemikian rupa sehingga sulit untuk memprediksi dampak teknologi baru. Bagi orang-orang seperti kita, hadiah utama adalah proses kerja dan kegembiraan kreativitas. Ini adalah pengingat konstan dari Semesta indah dan ajaib yang kita tinggali - ini memungkinkan makhluk inventif cerdas untuk membuat begitu spektakuler dan jelas. Fakta bahwa teknologi ini memiliki potensi komersial dan ekonomi yang sangat besar hanyalah ceri pada kue, ”katanya.

Source: https://habr.com/ru/post/id393527/