Os drones voadores podem entrar em massa em nossa vida cotidiana apenas se forem pequenos e baratos. Apenas uma coisa pode impedir isso – a maior suscetibilidade a rajadas de vento e a turbulências em torno de obstáculos. O que fazer sobre isso? Mais uma vez espreite a resposta da natureza.
Robótica científica
Nesta semana, pesquisadores da Brown University e da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) publicaram um artigo na revista Science Robotics, que falava sobre o desenvolvimento e teste de um novo design de asa (um artigo em inglês está totalmente disponível neste link). Nesta asa, um protótipo de 100 gramas de um pequeno veículo aéreo não tripulado pode voar por quase 3 horas, quatro vezes mais que o tempo de voo de drones com asas comuns com as mesmas características de peso e tamanho.
A construção da asa maravilhosa foi espionada por cientistas de insetos e pequenos pássaros. Esta categoria de folhetos não pode se orgulhar de uma envergadura e, no entanto, eles não têm medo de vento, turbulência e voam extremamente eficientemente por seu tamanho.
Com um vôo horizontal uniforme, a força de elevação surge no chamado fluxo de ar laminar. Para fazer isso, o perfil da asa deve ser aerodinâmico e suave, para que não ocorram turbulência e fluxo. A turbulência acima da asa é uma barraca, um saca-rolhas e detritos no chão. Porém, em insetos e pequenos pássaros, como se viu, o perfil das asas cria especificamente turbulência, o que lhes permite tolerar facilmente a turbulência externa ao voar perto do chão, objetos ou com tempo ventoso.
Robótica científica
Projetado para pequenos drones, a asa tem uma borda quadrada – é isso que cria turbulência na primeira metade da asa. Além disso, graças às abas, o fluxo de ar é nivelado e cria elevação. Isso não permite que o dispositivo quebre. Devido à asa larga, pode acomodar baterias e controlar eletrônicos, o que torna a fuselagem desnecessária. A extensão da asa atrás do rotor principal (no lugar da antiga fuselagem) cria um adicional de 20 a 30% do elevador, e isso não é uma piada para esse aparelho.
Por que ninguém nunca sugeriu tal ala? Os pesquisadores acreditam que as modernas ferramentas de modelagem não conseguem lidar bem com a complexa aerodinâmica da asa com estol. Foi difícil otimizar o projeto mesmo durante os testes em um túnel de vento. No entanto, o resultado obtido revela o potencial para um vôo estável de pequenos veículos aéreos não tripulados, mesmo em condições turbulentas, com uma massa de carga útil em asas largas.
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