26.04.2024
Подписывайтесь на Telegram-канал по ссылке

Создан робот, собирающий бумажные самолётики для изучения полёта настоящих самолётов

Paper airplanes robotic

Поведение самолёта в полёте не может быть просчитано аналитически, так как это сложная физическая система, имеющая интуитивный характер. На данный момент не существует универсального решения для прогнозирования аэродинамических характеристик и поведения самолёта в полёте. Тем не менее изучение поведения самолёта постоянно модернизируется, находятся новые возможности для фиксации данных, пригодных для исследования.

Швейцарские инженеры нашли одну из таких возможностей. Они подумали, что из падающих бумажных самолётиков получится система проектирования нелинейных физических явлений и не прогадали. Запущенный бумажный самолётик демонстрирует сложные аэродинамические характеристики, которые обычно упускаются из виду. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

Команда придумала и создала робота, помогающего в изучении поведения самолётов. Робот-конструктор вырезает из бумаги лист и собирает бумажный самолётик. Далее он запускает его, фиксируя камерами траекторию полёта. Используя данные камеры сложное программное обеспечение аппарата анализирует полёт и делает вывод о том, как можно улучшить следующий самолётик. После этого цикл повторяется с более удачной моделью. И всё это — без участия человека. При запуске бумажных самолётиков, как при полёте реальных самолётов, проявляются сложные физические взаимодействия между окружающей средой и деформируемой бумажной структурой, что отражается на поведении летательных аппаратов во время полёта.

Запустив более 500 бумажных самолётиков инженеры заметили, что прототипы летят по трём формам траектории: в виде пикирования, скольжения носом и скольжения с восстановлением. Бумажные самолётики, у которых было восстановительное планирование, могли определённое время лететь по схеме планирования, но затем перед приземлением выполняли небольшой подъём, увеличивая время полёта и расстояние. Этот вывод может стать основой для процесса модернизации конструкции реальных самолётов и определённо спровоцирует новые испытания.

В результате один цикл работы робота-конструктора дал учёным достаточно эмпирического материала для анализа. Команда продемонстрировала, что разработка более продвинутых подобных роботов поможет в улучшении конструкции реальных самолётов. Например, для определения наиболее удачной формы крыла, позволяющего преодолеть в полёте необходимое расстояние.