Крылья летучей мыши для лучших дронов
Исследователи из Лаборатории диагностики нестационарной диагностики EPFL по инженерной школе черпали вдохновение из природы, чтобы создать более эффективные беспилотники, проектируя крылья, смоделированные после крыльев летучих мышей.
Команда признала, что летучие мыши падают и имеют деформируемые мембранные крылья, что привело к вопросу о том, как деформация крыла влияет на зависание.Тем не менее, проведение экспериментов на живых животных является сложной задачей.Чтобы решить эту проблему, исследователи использовали упрощенный эксперимент, вдохновленный биографией, чтобы получить представление о гонщиках природы и применить эти знания к разработке более эффективных воздушных транспортных средств.
Основным выводом исследования было то, что увеличение подъема поступает не из передового вихря, как видно на крылах насекомых, а от потока после гладкой кривизны мембранного крыла.Исследователи обнаружили, что просто правильное количество должно изгибать крыло;Производительность ухудшается, если крыло слишком гибкое.
Команда создала гибкое крыло из полимера на основе силиконовой основы, прикрепленного к жесткой раме с вращающимися краями.Погруженные в резервуар для воды, заполненный частицами трассировщиков на основе полистирола, исследователи могут визуализировать воздушный поток, что-то невозможное с живыми животными.Их наблюдения показали, что крыло, похожее на летучую мышь, показало гладкий воздушный поток вместо создания вихря переднего края.Это привело к повышению подъема и большей эффективности, чем эквивалентное жесткое крыло.
Эксперименты позволили команде косвенно изменить передние и задние углы крыла, наблюдая, как эти изменения повлияли на выравнивание с потоком.Из -за деформации мембраны поток не катился в вихрь, но последовал за кривизой крыла, создавая больший подъем без разделения.
Этот вывод может повысить эффективность для различных воздушных транспортных средств и обеспечить способ создать более мелкие дроны, заменив традиционные роторы на летучую летучучесть.Команда также предлагает применить эти идеи для изучения потенциального повышения эффективности в других системах, таких как устройства для сбора энергии ветра и приливной энергии.
