Špirálovité javorové semená inšpirujú najmenšiu jednokrídlovú rotocraft

Anonim

Špirálovité javorové semená inšpirujú svetovo najmenší jednokrídlový rotocraft

lietadlo

Jeff Salton

22. október 2009

3 obrázky

Najmenší monokopter postavený Ulrichom, ktorý má maximálny rozmer 95 mm a krídlo sa rovná veľkosti prirodzenej samary (foto: Evan Ulrich / A. James Clark School of Engineering, U-Md.)

Študenti na Clarkovej univerzite v Marylandskej univerzite sa obrátili k prírode a vytvorili lietajúce zariadenie, ktoré dokáže vznášať a vykonávať dozorné povinnosti a ktoré by mohli viesť k žiadostiam o vojenské a záchranné služby. Záhadné javorové semená (alebo samarské ovocie) - a unikátny špirálový vzor, ​​s ktorým klesajú na zem - zaujali deti a inžinierov po celé desaťročia. Teraz študenti leteckej inžinierskej techniky uplatnili dizajn semien na vzdušné prístroje a vytvorili to, čo považujú za najmenšie ovládateľné jednokrídlové rotocraft.

Výskumníci sa najskôr pokúsili vytvoriť bezpilotné letecké vozidlo, ktoré by mohlo napodobňovať javový javový výsev v roku 1950. Pokusy z neúspechu sa pravidelne opakovali, pretože tieto drobné vozidlá (menej ako 1 m alebo 3 stopy) sa ľahko odrazili od vetra.

Nedostatok nedávnych zlyhaní, bola otvorená výzva pre inžinierov študentov v júni tohto roka navrhnúť životaschopné remeslo.

Oddelenie stability a pohonu dosahuje úspech

Študenti Clark School vyriešili problém s riadením a poskytli riešenie, ktoré umožňuje, aby sa prístroj vzlietol zo zeme a vznášal sa, ako aj riadený let po nasadení z lietadla. Zariadenie sa môže začať pohybovať aj počas počiatočného zostupu alebo po jeho spustení rukou.

Po štúdiu javorových semien študenti zaradili do svojho nového stvorenia niektoré prirodzené aspekty návrhu - svetovo najmenšie ovládateľné jednokrídlové rotorové lietadlo. Návrh inšpirovaný javorovým osivom je cenný, pretože keď je spadnutý, nevyčerpaný, z roviny a potom riadený na diaľku, dúfa sa, že môže vykonávať manévrovanie dozoru na účely obrany, kontroly požiaru a hľadanie a záchranu.

"Prírodné javorové semená zvyčajne obchodujú nadmorskú výšku, pretože padajú na zem, " povedal Evan Ulrich, jeden z postgraduálnych študentov v tíme. Táto kompenzácia otáčania nadmorských výšok má za následok silu, ktorú musia semená cestovať - ​​ale nemajú dostatok energie na to, aby sa vznášali.

Ulrich a ďalší absolventi študentov vo výskumnej skupine, v čele s Clark School Dean Darryll Pines (profesor, oddelenie leteckého inžinierstva), začlenil novú časť do svojho zariadenia, zakrivený, comma-tvarované zložky v tele zariadenia, ktorý poskytuje väčšiu stabilitu a dáva prístroju schopnosť vznášať sa.

Úspech bol dosiahnutý fyzickým oddelením komponentov pohonu a stability plavidla. Krídlo vozidla je navrhnuté tak, aby fungovalo rovnako ako prirodzená samára a počas sostupovania dosahuje stabilnú autorotáciu. Propulzívna časť vozidla funguje ako chvostový rotor na vrtuľníku, hoci namiesto zabránenia rotácie (ako v prípade vrtuľníka), udržiava rotáciu (aby sa mohla vznášať).

Vozidlo bolo preukázané na podujatiach na univerzite v Marylande, na výročnom fóre spoločnosti American Helicopter Society, na Smithsonian Udvar-Hazy Air and Space Museum a na 100. výročie letiska College Park.

Najmenší monokopter postavený Ulrichom, ktorý má maximálny rozmer 95 mm a krídlo sa rovná veľkosti prirodzenej samary (foto: Evan Ulrich / A. James Clark School of Engineering, U-Md.)

Pozrite sa hore na oblohe ... jarné zariadenie jablone za letu

Obrázok vývoja jadrového zariadenia Maple