Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Формула идеального взмаха поможет создать роботов-птиц будущего
Исследователи из МФТИ и Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского разработали инновационную модель для расчета оптимальной подъемной силы в летательных аппаратах с машущим крылом, то есть раскрыли секрет увеличения подъемной силы при машущем полете. Разработка позволит создавать маневренные аппараты, способные летать там, где бессильны обычные беспилотники.
Научная работа опубликована в The European Physical Journal Special Topics. Разработка ученых помогает лучше понять, как работают верхние конечности у птиц и у их искусственных аналогов. Это открывает дорогу созданию более совершенных биоморфных воздушных аппаратов. Например, летающих роботов, которые эффективно маневрируют внутри ограниченного пространства или среди препятствий. Там, где обычные дроны — винтовые или самолетного типа — не справятся.
Как пояснили авторы исследования, при разработке модели они использовали двумерный анализ взаимодействия между машущим крылом и окружающим воздушным потоком. Кроме того, для упрощения расчетов в модель были заложены ряд допущений.
В частности, массу крыльев приняли в качестве пренебрежимо малой и не учитывали. Вместе с тем вся система в целом была представлена в виде жесткого стержня, а ее аэродинамические силы рассчитывались на основе теории удара Ньютона. Согласно этой теории, во время столкновения с поверхностью крыла частиц воздуха они изменяют направление движения, при этом происходит передача импульса.
В результате таких построений ученые вывели формулу, которая отражает зависимость подъемной силы крыла, угла атаки, частоты взмахов и скорости полета. Также благодаря предложенной модели исследователи обнаружили, что максимальная подъемная сила достигается при определенных углах атаки (от 50° до 80°) и что увеличение частоты взмахов и скорости полета значительно усиливает подъемную силу.
«Наш анализ показал наличие оптимального угла атаки, который позволяет создать наибольшую подъемную силу при машущем полете. Этот вывод представляет собой важный параметр, который дает возможность при реализации интеллектуальных маневров в полете достичь максимальных эксплуатационных характеристик летательного аппарата», — объяснил один из разработчиков, заведующий лабораторией нейробиоморфных технологий МФТИ и заведующий кафедрой нейротехнологий ННГУ Виктор Казанцев.
Он отметил, что теоретические результаты были подтверждены с помощью экспериментальных полетов, для которых использовали одну из популярных лабораторных образцов орнитоптера. Его выбрали по принципу доступности, чтобы альтернативные группы ученых могли при необходимости перепроверить результаты исследований.
Размах крыльев этого дрона составляет 280 миллиметров, длина корпуса — 180, длина хвоста — 210, а угол атаки крыла при взмахе составляет порядка 10 градусов. Эксперименты продемонстрировали хорошее соответствие между вычислительной моделью и натурными измерениями.
Как отметили ученые, представленные алгоритмы требуют относительно несложных вычислений, что делает их удобными для использования на ранних этапах проектирования птицеподобных роботов. Это поможет улучшить конструкцию крыльев и повысить энергоэффективность орнитоптеров.
Исследование открывает новые пути для развития интеллектуальных систем в летающей биоморфной робототехнике. В том числе для внедрения алгоритмов нейросетей и машинного обучения.
Telegram 
Дзен 
VK Лето — время сбора грибов, ягод и работы на даче, но не все дары природы безобидны. Некоторые представители флоры могут нанести вред здоровью, а их выращивание — обернуться штрафом. Эксперты Пермского Политеха рассказали, какие растения запрещено разводить в огороде, что делать, если встретились с борщевиком, какие кустарники лучше не высаживать на участках, где есть дети, от сбора каких трав и грибов лучше отказаться и почему некоторые лесные ягоды лучше никогда не класть в корзинку.
Богомолы единственные среди насекомых обладают стереоскопическим зрением, как у человека. Британские биологи провели эксперимент над богомолами, надев на них 3D-очки и подвесив вниз головой. Специалисты проверяли, как охотники отреагируют на стимулы с разной и одинаковой контрастностью. В итоге опыт стал иллюстрацией парадокса буриданова осла.
Изучив распределение древних и плотных звездных систем в скоплении Персея, ученые наткнулись на уникальную галактику, которая практически полностью состоит из темной материи.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.
Ученые проанализировали сохранившиеся следы языка гуннов и пришли к неожиданному выводу: он принадлежал к енисейской семье языков. По их мнению, потомками гуннов были аринцы, до XVIII века проживавшие в районе Красноярска и совершавшие набеги на русские опорные пункты.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно