Новый беспилотник-трансформер использует ветер, чтобы летать дольше
Трансформирующийся беспилотник вертикального взлёта и посадки (СВВП) сделали в Швейцарии. Elythor, дочернее предприятие Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL), разработало дрон, форма крыльев которого может адаптироваться к условиям ветра и полётной позиции в режиме реального времени, снижая потребление энергии. Более того, положение крыльев может меняться, позволяя дрону летать вертикально или горизонтально. Эти особенности делают его кандидатом для универсальных проверок электростанций.
Инстинктивная способность птиц использовать ветер в своих интересах — вот что вдохновило их на изобретение нового инспекционного беспилотника Morpho. Получился отчасти крылатый дрон, а отчасти квадрокоптер. Morpho — это гибридный беспилотный летательный аппарат (БПЛА), который может менять форму в зависимости от поставленной задачи.
Крылья Morpho приспосабливаются, что не только увеличивает время полёта, но и придаёт БПЛА большую маневренность. В сочетании со встроенными датчиками и камерами эти функции позволяют аппарату летать и в закрытых помещениях, и на открытом воздухе. То есть Morpho подходит для осмотра электростанций и другой инфраструктуры: высоковольтных линий электропередачи, ветряных турбин, газопроводов и нефтяных платформ в море.
Стоящий на четырёх ножках Morpho имеет обтекаемую форму, напоминающую крошечную ракету. Но форма быстро меняется, как только роторы начинают жужжать. Способность дрона к вертикальному взлёту означает, что он может развернуться в ограниченном пространстве, пролететь всего в нескольких сантиметрах от оборудования и проверить исправность, ни на что не натыкаясь.
Как только проверка завершится, Morpho может переключить свои двигатели и перейти в горизонтальное, более аэродинамичное, положение и быстро улетать к следующему месту инспекции. Если беспилотник встретится с сильным или быстро меняющимся ветром, он будет раскрывать или сжимать крылья по мере необходимости, чтобы сохранить траекторию. Morpho также может планировать при подходящем для этого ветре.
— Гарри Вурцис, соучредитель и гендиректор Elythor.
Вурцис с коллегами опубликовали статью о своём беспилотнике в издании Advanced Intelligent Systems («Передовые интеллектуальные системы»).
Как только Morpho достигает следующего места инспекции, он может сложить крылья и вернуться в вертикальное положение, чтобы подлететь прямо к оборудованию.
Гендиректор «Элитора» добавил, что крылатые дроны имеют преимущество в длительности полёта, в то время как квадрокоптеры обладают лучшей маневренностью. Изобретатели объединили достоинства обеих система и добавили адаптивность крыльев, что ещё больше снижает энергопотребление БПЛА. Большинство СВВП представляют собой компромисс: крылья достаточно маленькие, чтобы уменьшить сопротивление во время вертикального полёта, но и в меру большие, чтобы обеспечить достаточную подъёмную силу во время горизонтального полёта.
Система управления крыльями Morpho — результат нескольких лет исследований в Лаборатории интеллектуальных систем EPFL. Она включает датчики, связанные с программным обеспечением (ПО) для мониторинга направления и скорости ветра.
Натан Мюллер, также соучредитель Elythor, объяснил, что контроллер автоматически выбирает, удерживать крылья на месте или позволить им свободно двигаться по ветру, основываясь на траектории и эффективной скорости дрона, а также на любых изменениях направления ветра. Площадь поверхности крыльев также можно регулировать симметрично или асимметрично в зависимости от направления ветра.

Алгоритмы, которые обеспечивают питание системы управления, направлены не только на оптимизацию соотношения между трением в воздухе и подъёмной силой, но и на минимизацию энергопотребления. Это подразумевает использование преимуществ ветровых потоков, позволяющих дрону планировать, или асимметричную регулировку крыльев для рыскания или вращения вокруг вертикальной оси, что обеспечивает больше устойчивости при сильном ветре.
Количественные исследования в лаборатории EPFL показали, что Morpho обеспечивает значительно лучшую маневренность и энергоэффективность. Так что конструкция позволяет снизить энергопотребление до 85%, когда беспилотник летит вертикально. Это также значительно улучшает ориентацию дрона и его устойчивость. Перечисленные преимущества означают, что Morpho может проводить инспекции в более широком диапазоне погодных условий.
Поскольку в Elythor стремятся предоставить заказчикам готовое решение, там также разрабатывают ПО для компиляции и анализа данных, собранных Morpho. Вурцис не скрывает, что у них есть планы совершить революцию в услугах по инспектированию промышленных объектов. Сегодня операторы электростанций используют различные виды беспилотников в зависимости от того, где расположено оборудование для проверки. А их объекты иногда отстоят на несколько километров друг от друга и включают в себя сложные конструкции, в которые необходимо проникнуть, например, ветряные турбины и опоры электропередачи.
Elythor планирует подготовить свой беспилотник к промышленному производству в ближайшие месяцы, а выход на рынок намечен на конец текущего года.
Инстинктивная способность птиц использовать ветер в своих интересах — вот что вдохновило их на изобретение нового инспекционного беспилотника Morpho. Получился отчасти крылатый дрон, а отчасти квадрокоптер. Morpho — это гибридный беспилотный летательный аппарат (БПЛА), который может менять форму в зависимости от поставленной задачи.
Крылья Morpho приспосабливаются, что не только увеличивает время полёта, но и придаёт БПЛА большую маневренность. В сочетании со встроенными датчиками и камерами эти функции позволяют аппарату летать и в закрытых помещениях, и на открытом воздухе. То есть Morpho подходит для осмотра электростанций и другой инфраструктуры: высоковольтных линий электропередачи, ветряных турбин, газопроводов и нефтяных платформ в море.
Стоящий на четырёх ножках Morpho имеет обтекаемую форму, напоминающую крошечную ракету. Но форма быстро меняется, как только роторы начинают жужжать. Способность дрона к вертикальному взлёту означает, что он может развернуться в ограниченном пространстве, пролететь всего в нескольких сантиметрах от оборудования и проверить исправность, ни на что не натыкаясь.
Как только проверка завершится, Morpho может переключить свои двигатели и перейти в горизонтальное, более аэродинамичное, положение и быстро улетать к следующему месту инспекции. Если беспилотник встретится с сильным или быстро меняющимся ветром, он будет раскрывать или сжимать крылья по мере необходимости, чтобы сохранить траекторию. Morpho также может планировать при подходящем для этого ветре.
Мы подсчитали, что использование Morpho может сократить время и стоимость проверки беспилотником заданной цели в среднем на 35%
— Гарри Вурцис, соучредитель и гендиректор Elythor.
Вурцис с коллегами опубликовали статью о своём беспилотнике в издании Advanced Intelligent Systems («Передовые интеллектуальные системы»).
Как только Morpho достигает следующего места инспекции, он может сложить крылья и вернуться в вертикальное положение, чтобы подлететь прямо к оборудованию.
Гендиректор «Элитора» добавил, что крылатые дроны имеют преимущество в длительности полёта, в то время как квадрокоптеры обладают лучшей маневренностью. Изобретатели объединили достоинства обеих система и добавили адаптивность крыльев, что ещё больше снижает энергопотребление БПЛА. Большинство СВВП представляют собой компромисс: крылья достаточно маленькие, чтобы уменьшить сопротивление во время вертикального полёта, но и в меру большие, чтобы обеспечить достаточную подъёмную силу во время горизонтального полёта.
Система управления крыльями Morpho — результат нескольких лет исследований в Лаборатории интеллектуальных систем EPFL. Она включает датчики, связанные с программным обеспечением (ПО) для мониторинга направления и скорости ветра.
Натан Мюллер, также соучредитель Elythor, объяснил, что контроллер автоматически выбирает, удерживать крылья на месте или позволить им свободно двигаться по ветру, основываясь на траектории и эффективной скорости дрона, а также на любых изменениях направления ветра. Площадь поверхности крыльев также можно регулировать симметрично или асимметрично в зависимости от направления ветра.

Алгоритмы, которые обеспечивают питание системы управления, направлены не только на оптимизацию соотношения между трением в воздухе и подъёмной силой, но и на минимизацию энергопотребления. Это подразумевает использование преимуществ ветровых потоков, позволяющих дрону планировать, или асимметричную регулировку крыльев для рыскания или вращения вокруг вертикальной оси, что обеспечивает больше устойчивости при сильном ветре.
Количественные исследования в лаборатории EPFL показали, что Morpho обеспечивает значительно лучшую маневренность и энергоэффективность. Так что конструкция позволяет снизить энергопотребление до 85%, когда беспилотник летит вертикально. Это также значительно улучшает ориентацию дрона и его устойчивость. Перечисленные преимущества означают, что Morpho может проводить инспекции в более широком диапазоне погодных условий.
Поскольку в Elythor стремятся предоставить заказчикам готовое решение, там также разрабатывают ПО для компиляции и анализа данных, собранных Morpho. Вурцис не скрывает, что у них есть планы совершить революцию в услугах по инспектированию промышленных объектов. Сегодня операторы электростанций используют различные виды беспилотников в зависимости от того, где расположено оборудование для проверки. А их объекты иногда отстоят на несколько километров друг от друга и включают в себя сложные конструкции, в которые необходимо проникнуть, например, ветряные турбины и опоры электропередачи.
Elythor планирует подготовить свой беспилотник к промышленному производству в ближайшие месяцы, а выход на рынок намечен на конец текущего года.
- Дмитрий Ладыгин
- youtu.be/tOUkn7YmYV4
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Цирк Шубикова» с бомбами: как в СССР создали «невозможный» авианосец
Самолеты атаковали противника, срываясь с летающей авиабазы. Это пытались сделать и США, и Германия, но получилось только у Советского Союза...
Медный парадокс: почему электричество никогда не придет в каждый дом
Эксперты считают, что развитие цивилизации уперлось в мощный геологический барьер. Кто виноват и как выходить из этой ситуации?...
Новое исследование: Христофор Колумб — вообще не тот, кем его считали историки
Ученые даже назвали подлинное имя великого мореплавателя...
Еще одна тайна Аркаима разгадана: ученые объяснили, почему древний город построен именно на этом месте
Оказалось, что наши далекие предки очень умело использовали природную инфраструктуру и обладали инженерными знаниями...
Что за звуки сводили с ума смотрителей маяков: тайна разгадана учеными
Эксперты из Института поиска внеземного разума говорят: новое открытие в буквальном смысле открыло им глаза и уши...
60 млрд Солнц в одной точке: что скрывает самая тяжелая пара черных дыр?
Секрет абсолютной пустоты, похоже, разгадан. Там нет вообще ничего: Ни пыли, ни газа, ни звезд...
Назад в будущее: почему Швеция запрещает смартфоны в школах и возвращается к бумажным учебникам?
По словам экспертов, отмена цифровизации сейчас происходит во многих странах. Неужели человечество одумалось и начинает выздоравливать?...
Трехметровые осетры и тайна древнего русского города: историки раскрыли, как появилась Старая Ладога
Ответы на многие вопросы дали… 67 000 костей. Иногда, чтобы распутать исторический детектив, надо заглядывать не в хроники, а в мусорные кучи...
В тени российского орла: сколько раз Петербург спасал Вашингтон от полной гибели?
Когда-то американцы клялись, что США будет дружить с Россией, покуда светят звезды. А сейчас делают вид, что не помнят...
4600-летний секрет «неубиваемости» Великой пирамиды раскрыт: все дело в специальных камерах
Древние инженеры опередили время на тысячелетия. Строение находится на своей частоте и гасит внешние вибрации...
Мы все «марсиане»: ученые доказали, что жизнь с Красной планеты могла долететь за несколько лет
Компьютерное моделирование подтвердило: бактерии способны пережить Великий перенос с Марса на Землю. И этот процесс может идти прямо сейчас...
СССР был первым в энергии ветра: что помешало стать лидером планеты?
Это был невероятный и прорывной проект советского конструктора Юрия Кондратюка. Того самого, по расчетам которого, американцы полетели на Луну...
«Печать Евы»: почему у этих женщин рождаются только девочки
Оказалось, что старые теории вообще не работают. Но есть две мутации, которые могут усилить друг друга...