понедельник, 9 апреля 2012 г.

Армия США хочет, чтобы дроны активнее махали крыльями

Армия США хочет, чтобы дроны активнее махали крыльямиТретья фаза программы Nano Air Vehicle предусматривает на 2013 год детальное исследование новых типов полётов для дронов, в частности «машущего крыла». Иными словами, военные жаждут БПЛА-орнитоптеров, мимикрирующих под птиц.

Армия нуждается в БПЛА, которые будут не просто похожи на птиц: она хочет, чтобы те летали так же тихо и манёвренно, как настоящие пернатые, — а это значит, что ей нужны орнитоптеры. Удастся ли инженерам преодолеть технические трудности на этом пути?

Ещё Жуковский говорил, что машущее крыло по определению создаёт намного бóльшую подъёмную силу, чем неподвижное, и он же с сожалением добавлял, что расчёт его аэродинамики принципиально сложнее. Однако для малых БПЛА переход на эту технику неизбежен. Чтобы зависать в воздухе, а затем лететь вперёд, сегодня мы используем лишь ЛА с вертолётными винтами, однако их топливная эффективность намного хуже, чем у самолётов, не говоря уже об орнитоптерах. Как и любой энергонеэффективный процесс, полет таких дронов сопровождается довольно громким звуком — следовательно, для малозаметной войсковой разведки в тактическом звене они не годятся.

Одно из главных препятствий для орнитоптеров — высокая жёсткость крыла при его малой массе — для микро-БПЛА не проблема в силу малых размеров их крыльев и, как следствие, более низких требований к жёсткости. Именно в этом ключе разрабатывается «Колибри» (Hummingbird) компании Aerovironment, о которой мы уже писали. Колибри взята за прообраз не просто так: при пикировании птичка пролетает за секунду до 400 длин своего корпуса (среди боевых самолётов ничего такого пока нет), способна летать назад без разворота и имеет самую быструю скорость воздушного торможения — как в природе, так и среди искусственных летунов. Размах крыльев и масса Hummingbird — 16,5 см и 19 г. Сюда входят вес всех полётных систем и опционального почти невесомого обтекателя в форме тела колибри, призванного придать аппарату сходство с птичкой. Правда, средняя колибри меньше, но тут всё диктуется литий-ионными аккумуляторами, кои отсутствуют в природе и вынуждают делать вес дрона бόльшим.

Как понятно из видео, ЛА также способен весьма быстро ускоряться и останавливаться и даже летать назад без разворота корпуса, при этом транслируя видео через встроенную камеру. Кроме того, дрон может в течение двух минут зависать в условиях бокового ветра со скоростью 2,1 м/с без сноса, пролетать сквозь двери, а его максимальная скорость ограничена пока 18 км/ч.

Однако по скрытности и миниатюрности до реальных колибри ему ещё далеко. Напомним: самая мелкая из этих птичек весит 2 г (кубинская разновидность), что на порядок меньше, чем у дрона. Время его полёта без подзарядки тоже хромает: 8 минут при активном маневрировании, 20 минут при «зависании» на месте. Причина — низкая ёмкость аккумуляторов. Но не только: исполинский колибри — перелётная птица, меняющая климатические зоны без «дозаправки»-остановки. Очевидно, ни это, ни полёты на высоту до 5 км не дались бы ей, если бы она была столь же энергозатратной, как дрон на её «платформе». Чтобы решить вопрос, Hummingbird хотят научить дозаправляться в воздухе (заменой аккумуляторов?).

Впрочем, стоит отметить, что обозначенные ЛТХ Hummingbird относятся к демонстрационной версии — и в рамках постоянно продвигающейся военной программы исследований могут серьёзно вырасти. По информации из источников в этой отрасли, военные уже получили несколько предложений от других компаний, работающих над созданием БПЛА и применяющих «иные подходы» к решению проблемы машущего крыла для микродронов.

Подготовлено по материалам Wired.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Чем «естественные» биологические часы отличаются от «искусственных»
Учёные усомнились в достоверности результатов исследований, посвящённых циркадным ритмам: эксперименты показали, что в лаборатории и в природе биологические часы дрозофил могут работать по-разному. Очередное исследование, посвящённое биологическим часам, ставит под сомнение достоверность данных, накопленных за 40 лет изучения суточных ритмов. Для своей работы учёные из Университета Падуи (Италия...
  (читать дальше)

В лаборатории впервые получена волна-убийца
Долгое время существование огромных волн высотой более 20 м, возникающих при спокойной погоде, отрицалось, и лишь их случайная фиксация помогла начать исследование проблемы. Но только сейчас австралийским ученым удалось получить так называемую волну-убийцу в лабораторных условиях. Хотя ещё португальцы рассказывали в своих хрониках о существовании беспричинных огромных волн, обрушивающихся на суд...
  (читать дальше)

ВВС США, возможно, испытают в Афганистане ещё один дирижабль
Мы уже рассказывали о ситуации с дирижаблями-разведчиками, разрабатываемыми одновременно для армии и ВВС США. Ещё недавно, после фактической остановки программы Blue Devil Block 2, казалось, что всё ясно: более дешёвая и несколько более эффективная платформа Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle (LEMV), созданная британской фирмой из Бедфорда для армии США, победила. Её конструкторы сделали гл...
  (читать дальше)

Твёрдый водород пытается копировать строение графена
Поход за металлическим водородом начался в конце XIX века, когда химики указали на то, что элемент, находящийся над щелочными металлами в таблице Менделеева, тоже должен переходить в металлическое состояние. В 1935 году физики Юджин Вигнер и Хиллард Белл Хантингтон предсказали, что водород перейдёт в металлическое состояние при давлении в 25 ГПа (округлённо). К сожалению, более поздние экспериме...
  (читать дальше)

Ещё немного о туринской плащанице
Мистификация или чудо эта ваша туринская плащаница? Казалось бы, вопрос давно решён, ан нет, Томас де Весселов, бывший сотрудник Кембриджского университета (Великобритания), утверждает, что это ни то, ни другое. Вопреки радиоуглеродному датированию, показавшему, что саван является средневековой подделкой, и позднейшим изысканиям, в только что вышедшей книге «Знак: туринская плащаница и тайна вос...
  (читать дальше)

Начались испытания компактного дрона на водородных топливных элементах
Компания Insitu Inc. из Бингена (штат Вашингтон, США) объявила о том, что её БПЛА ScanEagle совершил первый полёт с использованием в качестве единственного источника энергии водорода, окисляемого топливными элементами. Топливные элементы на 1,5 кВт производства United Technologies были установлены на уже существовавшую платформу обычного ScanEagle буквально за три дня. Это означает, что модерниз...
  (читать дальше)

«Арт-проект» Google превратился в сверхмузей
Компания Google обновила свой «Арт-проект»: теперь там не только картины, но и скульптуры, фотографии, а ещё бразильское граффити, южноафриканская наскальная живопись и произведения австралийских аборигенов. «Арт-проект» открылся чуть больше года назад. Судите сами: начальная версия могла похвастаться экспонатами 17 музеев из девяти стран. В общей сложности — тысяча картин, большинство из которы...
  (читать дальше)

Предложен новый способ повышения эффективности удержания плазмы
Кандидат физико-математических наук Михаил Цвентух, работающий в Физическом институте имени П. Н. Лебедева (ФИАН), представил новый алгоритм расчёта устойчивости плазмы в магнитных ловушках, делающий возможной усовершенствованную конструкцию магнитной ловушки токамаков (и не только), с существенно более высокими параметрами удержания горячей плазмы. Вопрос магнитного удержания плазмы с пред...
  (читать дальше)

Летающие машины: бум или мода?
Разработчики летающих машин очевидно активизировались: Terrafugia везёт свой самолёто-автомобиль на Нью-Йоркский автосалон, а голландская PAL-V начала полёты одноимённого автомобиля-автожира. Что же это? Техническая революция или очередной этап эволюции конструкторской мысли? Transition Transition Roadable Aircraft американской компании Terrafugia представляет собой двухместный летающий автомо...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)