Гибкие крылья летучих мышей помогут создать дроны нового поколения — исследование ученых
Ученые выяснили, что гибкие крылья, подобные тем, которыми обладают летучие мыши, могут значительно повысить эффективность полета летательных аппаратов.
Такие конструкции особенно полезны при зависании и маневрировании в турбулентных потоках. Открытие может найти применение в разработке дронов нового поколения, а также систем возобновляемой энергии — от ветряных турбин до приливных электростанций.
Как работают гибкие крылья?
Еще в начале XX века ученые сомневались, что шмели способны летать — их крылья казались слишком малы для создания подъемной силы. Позже выяснилось, что насекомые используют особые воздушные вихри для поддержания полета. Однако летучие мыши демонстрируют еще более эффективную аэродинамику — без вихревых потоков.
Команда исследователей из Лозаннского федерального политехнического института (EPFL) в Швейцарии обнаружила, что гибкие кожистые крылья мышей изгибаются под потоком воздуха, равномерно распределяя нагрузку. Это позволяет генерировать подъемную силу с меньшими энергозатратами.
— "Наше исследование показывает, что дополнительная подъемная сила возникает не из-за вихрей, а благодаря плавному обтеканию воздуха вдоль изогнутого крыла", — пояснил Александр Герк, ведущий автор работы.
Чтобы проверить гипотезу, ученые создали экспериментальную модель из силиконовых крыльев, которая имитировала структуру крыла летучей мыши. Наблюдения подтвердили, что умеренная гибкость крыла повышает эффективность полета, снижая энергопотребление на 40% по сравнению с насекомыми аналогичного размера.
Перспективы для дронов и энергетики
Полученные результаты могут стать основой для создания дронов с адаптивными крыльями, способных лучше справляться с порывами ветра и зависать с меньшими затратами энергии.
— "Чем меньше дрон, тем больше на него влияет ветер. Гибкие крылья помогут сделать аппараты более устойчивыми в сложных условиях", — отметил Александр Герк.
Кроме того, технология может применяться в системах возобновляемой энергии. Эксперты рассматривают возможность использования мембранных конструкций в:
- ветряных турбинах — для снижения сопротивления воздуха;
- приливных электростанциях — для адаптации лопастей к подводным течениям;
- умных системах, которые с помощью сенсоров и искусственного интеллекта смогут менять форму крыла в зависимости от погодных условий.
Исследование демонстрирует, как природа может вдохновлять на создание более эффективных технологий, открывая новые возможности для беспилотных аппаратов и экологически чистой энергетики.
Источник: EPFL
