Осенний листопад вдохновил ученых на создание вертолета, застрахованного от падений
Наблюдая за тем, как падают осенние листья, далеко не все погружаются в ностальгические воспоминания и размышления о жизни. Так, созерцая кружащиеся листья, ученые из Университета Мериленда разработали уникальную технологию, позволяющую смягчить посадку летательных аппаратов в случае аварийного снижения. Инженеры факультета аэрокосмического конструирования применили внешние особенности кленовых семян, которые планируют с дерева по спиральной траектории, из-за чего скорость и время свободного падения снижается в несколько раз.
Моделировать летательные аппараты, которые могли бы имитировать спиральное падение кленовых семян, ученые пытались еще в 50-х годах. Сначала это были небольшие беспилотные модели менее метра в длину. Однако все проводившиеся эксперименты провалились из-за того, что аппараты теряли стабильность при снижении и уходили в штопор. Кроме того, слишком легкие кон╜струкции легко сбивались с курса ветром, нарушая запланированную траекторию снижения. Однако осенью текущего года инженеры вернулись к проекту спирального снижения при авариях и создали эффективную модель механизма, копирующего траекторию кленовых семян. Решение, предложенное кон╜структорами, позволит любому пилотируемому устройству проводить взлет практически без разгона, зависать в воздухе и не терять контроль при падении. Чтобы дать устройству большую стабильность, руководитель исследования профессор авиакосмической техники Дэррилл Пайнс придал уст-ройству, состоящему из мотора и большой лопасти, изогнутую форму. Таким образом, одновинтовой вертолет стал похож на запятую. Такая модификация, как показали испытания, обеспечивает большую стабильность в полете и улучшает сопротивление порывам ветра.
Для того чтобы создать подобную технологию, ученые изучили аэродинамические способности семян клена, разработали новый дизайн пилотируемого устройства и на основании почерпнутых сведений спроектировали небольшой управляемый одновинтовой аппарат. Подобная конструкция, похожая на увеличенное семечко клена, обладает огромным потенциалом. В частности, она может применяться в качестве дистанционно управляемого устройства для десантирования в труднодоступные районы, в места возгораний. Одновинтовая модель по замыслу инженеров будет использоваться в поисково-спасательных и разведывательных целях.
"Самое сложное при создании нового летательного аппарата, застрахованного от стремительного падения в случае аварии, было совмещение способности плавного вращения с возможностью сохранять стабильность, - говорит Дэррилл Пайнс. - В итоге уникальная форма лопасти меняет весь алгоритм снижения. Например, винт обычного вертолета при падении прекращает вращение, дабы не ускорить снижение, а лопасть в новом аппарате, наоборот, сохраняет вращение, тем самым переключаясь в режим плавного снижения по спиральной траектории". Возможности дистанционно управляемого однолопастного вертолета были продемон╜стрированы на ежегодном форуме Американского вертолетного сообщества. Успешный запуск и обещанный плавный спуск принес изобретению успех, в связи с чем новое устройство от мерилендских конструкторов в ближайшее время будет запатентовано, а технология плавной посадки в скором времени сможет быть внедрена в другие пилотируемые устройства.
Заинтересовавшись необычным устрой-ством, Научно-исследовательское агентство Пентагона DARPA предложило разработать на основе технологии принципиально новый разведывательный аппарат, который легко будет спутать всего лишь с кленовым семенем, унесенным ветром.
Разведывательный аппарат, замаскированный под кленовое семечко, будет запускаться в сторону цели. Устройство-шпион пролетает более километра, поднимаясь на сравнительно большую высоту. При достижении изучаемого объекта двигатель выключается, и "кленовое семечко" начинает, вертясь, медленно спускаться вниз, снимая панораму и обстановку внизу при помощи микроскопической камеры, тут же передавая кадры по радиоканалу.
Специалисты Пентагона отмечают, что такая степень миниатюризации всех систем летательного аппарата - настоящий вызов для инженеров, которые должны представить предварительный проект "кленового семени" уже через год.
Екатерина Люльчак
