Balandis-robotas gali padaryti didelę įtaką ateities skrydžiams

Stanfordo universiteto mokslininkai sukūrė sparnuotą robotą, galintį pamėgdžioti paukščių skridimo judesius.

Šis robotas gali įkvėpti naujos kartos skraidančių robotų kūrėjus. Mokslininkai tyrinėjo, kaip beskrisdami paukščiai gali dinamiškai kaitalioti sparnų formą. Tokie judesiai yra žymiai pranašesni už orlaivių judesius.

Robotas „PigeonBot“, kurio gamybai panaudotos tikros paukščių plunksnos, sukurtas Stanfordo universiteto Biologinių struktūrų įkvėptų tyrinėjimų ir kūrybos (BIRD) laboratorijoje, kuriai vadovauja biologas ir kosmoso bei aviacijos inžinierius Davidas Lentinkas.

„PigeonBot“ sparnai ne plasnoja, o drauge su sraigtu ir uodega, kaip ir įprasto orlaivio atveju, pasitelkia specialią tikrų paukščių sparnams būdingą pamažu kintančio judėjimo techniką.

„Paukščiai judėdami pamažu vienu metu keičia sparnų kontūro parametrus, įskaitant mosavimą, plotą ir mojį. Paaiškėjo, kad sukurti robotą, kuris galėtų atkartoti tokius judesius – didžiulis iššūkis“, – pasakoja D. Lentinkas.

„PigeonBot“ turi biohibridinius sparnus, kurių judėjimas kinta pamažu – kaip tikrų paukščių. Paukščio-roboto sparnai dengti elastingai pritvirtintomis tikrų paukščių plunksnomis. Sparnų jungtis galima aktyvuoti atskirai.

„Tikros plunksnos yra gerokai pranašesnės nei anksčiau mūsų naudoti dirbtiniai plunksnų modeliai, pagaminti iš anglies pluošto: jos yra švelnesnės, lengvesnės, tvirtesnės, lengviau atgauna formą po įvairių susidūrimų – pakanka tiesiog pakedenti plunksnas tarp pirštų“, – aiškina D. Lentinkas.

Komanda aerodinaminiame vamzdyje dinamiškai lankstė ir skleidė pagamintus sparnus, kad galėtų pamatyti, kaip plunksnos reaguoja į aerodinaminę apkrovą. Jie nustatė, kad paukščių plunksnose yra mažučių mikrostruktūrų, kurios suformuoja vienpusę lipukus primenančią medžiagą, atsparią slydimui viena kryptimi.

Tai vadinama „kryptiniais lipukais“. „Kryptiniai lipukai“ susiformuoja, kai judėdamos slankioja greta esančios plunksnos: tūkstančiai plunksnų blakstienėlių sukimba tarpusavyje, kad užkirstų kelią plyšių sparnų paviršiuje susiformavimui.

D. Lentinkas atrado kad šis „gamtos sukurtų lipukų“ efektas būdingas tik tam tikriems paukščiams, įskaitant baltagalvius jūrinius erelius, kaliforninius kondorus ir balandžius. Tokių paukščių kaip paprastoji liepsnotoji pelėda sparnų plunksnos gali atsiskirti palikdamos didesnį tarpą, o balandžių plunksnos pasižymi savotiška susikabinimo sistema, kai plunksnos lieka vietoje.

Komanda viliasi, kad ypatingos „PigeonBot“ judėjimo galimybės galės tapti tiltu į gerokai vikresnių orlaivių kūrimą ir padės kurti bepiločių orlaivių ateitį.