Создан крылатый робот-амфибия: летает как птица и ныряет как утка

Швейцарско-американская группа инженеров сконструировала уникального крылатого робота FAAV, способного одинаково эффективно летать в воздухе и плавать под водой. Вдохновением для разработки послужили ныряющие птицы — зимородки, буревестники и тупики, а также утки, которые совершают около 10 взмахов в секунду в воздухе и 4 — в воде.

Технические характеристики

Аппарат весит менее 300 граммов и оснащён водонепроницаемым мотором, гибкими крыльями с гидрофобным покрытием и подвижным хвостом для регулировки наклона. Оптимальный размах крыльев составляет 80 сантиметров. В воздухе робот развивает скорость до 6 метров в секунду, под водой — до 1 метра в секунду при частоте 5 взмахов. Гибкость крыльев позволяет снижать амплитуду в плотной водной среде и сохранять подъемную силу в воздухе.

Секрет перехода между средами

Самой сложной задачей для инженеров стал переход из-под воды к полёту — плотность сред отличается в 1000 раз. Эксперименты показали, что для стабильного вылета угол наклона робота должен составлять ровно 70 градусов: при более крутом угле аппарат опрокидывается назад, при меньшем — кончики крыльев зацепляются за воду. Примечательно, что робот справляется с вылетом даже лучше настоящих птиц — большинству водоплавающих приходится активно перебирать лапами по поверхности для разгона, тогда как FAAV обходится без этого механизма.

Перспективы применения

Разработчики планируют улучшить конструкцию крыльев, добавив возможность поворота, и провести испытания в штормовых условиях. «Наша заветная мечта — чтобы океанологи, морские биологи и жители побережий запускали этого робота с лодки или с берега, и он летел к интересующему объекту, например, к айсбергу или стае китов, — говорит Рафаэль Зуфферей, доцент кафедры машиностроения MIT и ведущий автор исследования. — Мы хотим, чтобы он мог погрузиться в воду для проведения измерений или сбора образцов, и затем прилететь обратно, чтобы доставить данные». Результатом экспериментов должен стать дрон, востребованный в исследованиях океана, а также при контроле состояния мостов и других сооружений.