Aby sme sa dočkali „vtáčích dronov“, musíme do najmenších podrobností porozumieť, ako funguje let založený na viac-menej vertikálnom mávaní krídel. Paradoxne, na to nám nepostačí pozorovať živé operence. Medzinárodný tím vedcov tento problém šikovne obišiel - a to robotickým vtákom. Presnejšie, čiastočným robotickým vtákom.
Nie je mávanie ako mávanie
Vtáčí let zďaleka nie je len jednoduché mávanie krídlami hore-dolu. V skutočnosti ho predstavuje zmes rozmanitých pohybových vzorcov, ktoré zvieratá striedajú napríklad v závislosti od rýchlosti letu alebo jeho smeru. Výskumníci si teda položili otázku, aké spôsoby mávania krídel sú najefektívnejšie a generujú najsilnejší ťah. Pre jej zodpovedanie sa však nemohli obrátiť na živé operence.
„Výskum aerodynamiky a funkcie krídel priamo na voľne lietajúcich vtákoch je nesmierne prácny a časovo náročný,“ hovorí hlavný autor výskumu Christoffer Johansson z Lundskej univerzity vo Švédsku. „Navyše sa obmedzuje len na tie spôsoby mávania krídlami, aké dané zviera používa. To nám znemožňuje skúmať alternatívne typy letu pomocou odlišného mávania . A týchto alternatív je nekonečne veľa.“
Neúplný robovták
Johansson s kolegami zo Švédska a Švajčiarska zhotovil robotického „biohybdrida“ či, presnejšie, „biomimetické krídlo“ - krídlo fungujúce celkom ako vtáčie, a dokonca pokryté perím, ale tvorené aj umelými, mechanickými súčasťami. Výskumníci ho pripevnili vo veternom tuneli, kde detailne merali jeho výkon pri rôznej sile vetra a odlišných spôsoboch mávania.
Christoffer Johansson dodáva, že vytvorený mechanizmus nielenže dokáže mávať krídlami celkom ako živý vták, ale dokonca je schopný mávať spôsobmi, akými skutočné vtáky nedokážu. „Naše robotické vtáčie krídlo vďaka tomu umožňuje zodpovedať mnohé otázky o lete za pomoci mávania krídel, aké by sme nedokázali adresovať pozorovaním voľne lietajúcich živočíchov.“
Pri výskume aerodynamických vlastností rôznych spôsobov letu Johansson s kolegami odhalili prekvapujúco veľký význam takého nepatrného detailu, ako je čiastočné skladanie krídla pri jeho pohybe smerom hore. Okrem toho, že pomáha generovať ťah, čo vedci očakávali, taktiež zvyšuje efektivitu letu a, naopak, znižuje námahu, ktorú zviera vynakladá na to, aby sa udržalo vo vzduchu.
Revolúcia vo vývoji dronov
„Výskum rôznych spôsobov, akými vtáky pri lete mávajú krídlami, môže viesť k revolúcii vo vývoji dronov,“ upozorňujú výskumníci v práci, ktorú zverejnil vedecký časopis Advanced Intelligent Systems. „Poznatky z tohto výskumu môžu výrazne zlepšiť agilitu dronov, ako aj zvýšiť ich letové schopnosti za pomalých rýchlostí a v neposlednom rade vylepšiť ich aerodynamické vlastnosti.“
FOTO: V GALÉRII si pozrite ďalšie roboty inšpirované prírodou
Drony mávajúce krídlami by sa podľa Johanssona mohli používať napríklad na donášky. „Ale kvôli tomu je nevyhnutné, aby dokázali letieť aj s dodatočným bremenom, než je ich vlastná hmotnosť. Náš výskum toho, ako funguje mávanie krídel počas letu, nám priniesol mnohé veľmi užitočné informácie, aby sme to mohli dosiahnuť,“ uzatvára vedec.
