Если дрон случайно окажется в перевернутом положении во время полета, было бы хорошо, если бы дрон мог автоматически переворачиваться назад, чтобы избежать падения. Такое может когда-нибудь случиться благодаря недавнему исследованию полета стрекоз.
Ученые Имперского колледжа Лондона начали с прикрепления крошечных магнитов к 20 стрекозам Сжатобрюх полосатый (лат. Sympetrum striolatum), наряду с оптическими маркерами, подобными тем, которые используются для отслеживания движений актеров в системах захвата движения. Магниты использовались для прикрепления насекомых к выдвижному магнитному держателю, в положении лицевой стороной вверх или вверх ногами.
Когда их освободили от этого держателя, стрекозы вполне естественно падали вниз. Высокоскоростные камеры вместе с маркерами отслеживали насекомых, когда они входили в свободное падение. Видео было использовано для создания 3D анимированных компьютерных моделей их траектории для дальнейшего анализа.
Было замечено, что в то время как у стрекоз в положении лицевой стороной вверх не было проблем с ориентацией и полетом, они могли сориентироваться и улететь, но даже и перевернутые стрекозы могли выпрямиться, выполняя своего рода кувырок назад в воздухе. Стрекозы все еще могли выполнять этот маневр в бессознательном состоянии, хотя и немного медленнее.
Фактически, хотя онемевшие вялые стрекозы изначально не могли выполнять маневр выпрямления, они смогли бы, если бы их крылья были сначала правильно расположены. Это предполагает, что кувырки были вызваны такими факторами, как мышечный тонус и положение крыльев, в отличие от любых физических действий, инициированных стрекозами.
Сейчас есть надежда, что аналогичная функциональность может быть встроена в отказоустойчивую конструкцию крыла для использования в самолетах, таких как дроны (беспилотные летательные аппараты) с неподвижным крылом.
Сжатобрюх полосатый, или стрекоза исчерченная (лат. Sympetrum striolatum). Фото: Public domain
«Инженеры могут черпать вдохновение у летающих животных для улучшения воздушных систем», - говорит доктор Хуай-Ти Линь, старший автор статьи об исследовании. «Дроны, как правило, в значительной степени полагаются на быструю обратную связь, чтобы удерживаться в вертикальном положении и на курсе, но наши открытия могут помочь инженерам включить механизмы пассивной устойчивости в конструкцию своего крыла».
Исследователи продолжают изучать биомеханику полета стрекозы, а затем исследуют, как эти пассивные эффекты влияют на активное видение и стратегии управления при перехвате добычи и избегании препятствий.
Эта статья была недавно опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Вы можете увидеть демонстрацию выпрямляющего маневра стрекозы на видео ниже.
Источник: New Atlas / Imperial College London
