Монокоптер из Сингапура установил рекорд длительности полёта на крохах энергии
Продолжительность полёта дронов зависит от ёмкости и массы аккумуляторов, поэтому физика играет против маленьких и лёгких коптеров. Однако с этой задачей уже справилась природа: уроки сверхлёгкого полёта могут преподать насекомые и семена. Учёным есть чему поучиться у эволюции — и это приносит ощутимые результаты. Так, семена клёна — крылатки — вдохновили исследователей из Сингапура на создание легчайшего монокоптера, установившего рекорд по длительности полёта при минимальных энергозатратах.
Источник изображения: SUTD
Учёные из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) ещё 10 лет назад поставили цель создать коптер, способный держаться в воздухе 50 минут. Тогда это казалось сложной, но выполнимой задачей. Проект был реализован, однако дрон оказался слишком тяжёлым. После этого исследователи изменили приоритеты и сосредоточились на снижении массы устройства без уменьшения времени полёта.
Новый подход привёл их к изучению аэродинамики семян клёна, которые способны долго парить в восходящих потоках воздуха. Реализация идеи показала, что для удержания в воздухе коптера с аэродинамическим профилем крылатки требуется совсем немного энергии.
Итогом работы стал монокоптер с одним небольшим пропеллером весом всего 32 грамма. Расположение двигателя заставляет крыло вращаться по спирали вокруг центра массы, создавая подъёмную силу и позволяя аппарату удерживаться в воздухе даже без естественных воздушных потоков. В пересчёте на массу мощность платформы составила 9,1 г/Вт — это рекорд в области сверхлёгких дронов. Монокоптер держался в воздухе 26 минут.
Разработка велась методом пошаговой оптимизации с помощью искусственного интеллекта, что ускорило создание финальной версии аппарата. В перспективе монокоптеры могут стать недорогой многоразовой альтернативой для датчиков мониторинга погоды и применяться в других ситуациях, когда использование тяжёлых и мощных дронов неэффективно.
