O primeiro drone assimétrico do mundo com uma parte móvel

Engenheiros do Instituto de Sistemas Dinâmicos e Controle da Escola Superior Suíça de Zurique (ETH Zurique) construíram uma aeronave com uma parte móvel, chamada "a primeira do mundo" [na verdade, experimentos semelhantes foram realizados anteriormente, veja nos comentários - nota].

Um helicóptero moderno tem milhares de peças móveis. A primeira aeronave tinha duas partes móveis: uma hélice e um indicador de cauda. Na ETH, Zurique fabricou uma aeronave controlada em geral com uma parte móvel. Um helicóptero chamado Monospinner é a estrutura de vôo guiada mecanicamente mais simples de todas. Possui apenas uma hélice, sem acionamentos adicionais ou superfícies aerodinâmicas.

O Monospiner não sabe travar, como um multicopter comum. Sua hélice é direcionada não para cima, mas para o lado. No entanto, os engenheiros conseguiram alcançar um equilíbrio entre a gravidade e a força de elevação do parafuso calculando os vetores de todas as forças.





Assim, o monospiner ainda é capaz de manter o equilíbrio dinâmico e manter sua posição no espaço aproximadamente no mesmo local se mantiver uma velocidade angular constante e um impulso da hélice.



É verdade, embora isso seja impossível sem feedback. O vídeo mostra que, em um pairar autônomo sem feedback, o equilíbrio desaparece rapidamente.



O monospiner tem mais uma desvantagem - ele não pode subir no ar a partir da posição horizontal quando o parafuso é direcionado para cima, portanto, ele deve sempre ser iniciado da mão.

É difícil dizer que vantagens esse dispositivo tem sobre o multicopter convencional, exceto por um design mais simples. Por exemplo, esse modelo permite manter melhor o equilíbrio dinâmico sob condições de fortes perturbações do ar. O drone é capaz de sair efetivamente do estado de rotação não controlada.

A propósito, no Instituto de Sistemas Dinâmicos e Gestão da Escola Técnica Superior Suíça de Zurique, eles conduzem experimentos muito interessantes com aeronaves de design não convencional. Por exemplo, outro dos mais recentes desenvolvimentos é um omnicopter de oito parafusos com seis graus de liberdade.







"O omnicopter é um drone confiável do futuro", dizProfessor Raffaello D'Andrea, que lidera o desenvolvimento de UAVs incomuns na Escola Técnica Superior Suíça de Zurique. - Se alguma peça falhar, o motor, a bateria ou uma das metades do drone estiver completamente desligada, o omnicopter danificado ainda voará para onde deveria. Se o monospinner é um modelo de economia, então esta unidade, um omnicopter com oito parafusos, é um exemplo de redundância. O que todos esses excessos nos dão? Observe que o design é muito simétrico, portanto a orientação espacial não importa para ele. Isso abre possibilidades extraordinárias! Um drone pode se mover no ar, independentemente de onde está o topo, onde está o fundo e como ele gira. É verdade que o drone tem suas próprias dificuldades, principalmente relacionadas à interação dos fluxos de oito hélices. ”

O professor D'Andrea recentemente deu uma palestra muito interessante na conferência TED2016 em Vancouver ( mp4 , há uma transcrição em russo). Ele apresentou o omnicopter, o Monospinner e outras aeronaves incomuns.



Em seu discurso, o professor lembrou mais uma vez que o benefício prático não é o principal objetivo no desenvolvimento de novas estruturas voadoras e, de fato, em quaisquer desenvolvimentos científicos e técnicos: “A realidade é tal que é difícil prever o impacto das novas tecnologias. Para pessoas como nós, a principal recompensa é o processo de trabalho e a alegria da criatividade. Este é um lembrete constante do maravilhoso e mágico universo em que vivemos - permite que criaturas inventivas inteligentes criem tão espetacular e vividamente. O fato de essas tecnologias terem um enorme potencial comercial e econômico é apenas uma cereja no topo ”, disse ele.

Source: https://habr.com/ru/post/pt393527/