Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) совместно с исследователями из Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) представили необычный беспилотник, способный одинаково эффективно летать и плавать под водой. В отличие от большинства подобных проектов, новый дрон не использует сложные складывающиеся механизмы — его конструкция вдохновлена тем, как охотятся тупики.
Аппарат весит менее 300 граммов и оснащен гибкими машущими крыльями, небольшим фюзеляжем и управляемым хвостовым стабилизатором. Во время испытаний на Женевском озере робот успешно двигался под водой, затем самостоятельно преодолел поверхность, взлетел и продолжил полет.
Разработка появилась после изучения биомеханики тупиков, зимородков и буревестников. Исследователи обнаружили, что небольшие птицы используют практически одинаковую механику движений в воздухе и под водой, изменяя главным образом скорость взмахов крыльев. Именно этот принцип лег в основу конструкции нового аппарата.
Одной из главных инженерных задач стало преодоление поверхностного натяжения воды. Эксперименты показали, что для успешного выхода на поверхность робот должен подниматься под углом около 70 градусов. При меньшем угле вода удерживает крылья, а при большем аппарат теряет устойчивость.
Еще одной особенностью проекта стало то, что дрон способен покинуть воду без каких-либо дополнительных опор или «лап». Если настоящие тупики помогают себе перепончатыми лапами, то робот справляется исключительно за счет формы крыльев, частоты их работы и правильного положения хвостового оперения.
По словам авторов проекта, подобные аппараты могут значительно упростить исследование океанов. В будущем такие дроны смогут запускаться с небольших судов или прямо с берега, самостоятельно долетать до нужного района, погружаться для сбора данных или проб воды, а затем возвращаться обратно для передачи информации. Это позволит изучать рифы, айсберги, морских животных и другие труднодоступные объекты значительно дешевле и быстрее, чем при использовании крупных исследовательских судов.
Сейчас команда уже работает над следующей версией аппарата, которая получит более совершенные крылья и улучшенную управляемость при сильном ветре и волнении моря. Результаты исследования опубликованы 9 июля в журнале Science.
