duben 27, 2022
Napsal(a) Jan A. Novák
Zveřejněno v Aktuality
Tisk
Email

Dron mává křídly jako včela

Pod pojmem "dron" si nejspíš každý představí vrčící hračku se čtyřmi vrtulemi, ale ve vývojových laboratořích vzniká řada konstrukcí, které vypadají úplně jinak. Nejspíš tak není daleko doba, kdy budou tvarem a velikostí stejně rozmanité, jako živé létající organismy. Jedním z takových strojů je dron napodobující hmyz, který vyvíjejí odborníci z Bristolské univerzity pod označením LAZA.

Bezpilotní létající prostředky už jsou běžné, nejen jako hračky, ale především pro praktické použití. Hodí se třeba pro kontrolu rotorů větrných generátorů, vedení elektrické energie, pro hledání ztracených osob a podobně. Mají ale také nevýhody, především vrtule, které je pohánějí. Vyžadují řadu pohyblivých částí jako jsou motory, které se mohou porouchat, komplikuj konstrukci a mají i vedlejší nežádoucí pohybové efekty.

Hmyz tyhle problémy nemá, proto se inženýři z Bristolské univerzity nechali při konstrukci dronu inspirovat jeho křídly. Šli na to ale jinak než většina konstruktérů, kteří se snažili vyvinout letadlo s mávavými křídly (ornitoptéru) před nimi. U starších konstrukcí byl zdrojem síly pořád ještě rotující motor, jehož pohyb se přenášel na křídlo pomocí ozubených kol a pák. To však zvyšovalo hmotnost, bylo zdrojem možných poruch, hluku a tření, které snižovalo účinnost.

obr: Systém LAZA - místo vrtulí mohou drony nadnášet mávavá křídla

Stroj vědců z Bristolské university proto používá mávavé plochy poháněné systémem, kterému dali jméno LAZA (Liquid-amlified Zipping Actuator, zesilovač jehož pohyb je zesilován kapalinou). Pohánějí tak křídla přímo, aniž by k tomu potřebovali motor, protože systém LAZA mává křídly pomocí elektrostatických sil.

Funguje to tak, že jednou elektrodou je samotné křídlo, kterým u jeho kořene pohybují dvě jiné elektrody. Na ně mikročip dronu indukuje časově proměnné elektrické pole se střídajícím se nábojem. Tím se u kořene křídla generuje mávavý pohyb, který ještě zesiluje speciální kapalina.

Následné testování systému prokázalo, že je dokonce výkonnější než skutečný hmyz srovnatelné velikosti. Miniaturní dron dokázal letět pokusnou místností rychlostí 19 délek svého těla za vteřinu. Současně se prokázalo, že pohonný systém LAZA vydrží bez chyby pracovat nejméně milion cyklů. To otevírá skvělé možnosti pro konstrukci úplně nového typu dronů.

"Tím, že v systému LAZA necháme elektrostatické síly působit na křídlo přímo, jsme podstatně zlepšili pohonný systém dronu, " uvedl vedoucí vývojové skupiny Tim Helps. "To může vést ke vzniku malých a levných dronů pro praktické využití."

Jan A. Novák

Ohodnotit tuto položku