БОСТОН (ИА Реалист). Лаборатория Массачусетского технологического института (MIT) совместно со Швейцарской высшей технической школой Лозанны (EPFL) представила Flapping-wing Aerial-Aquatic Vehicle (FAAV) — робота весом менее 300 граммов, использующего одну пару крыльев для полёта в воздухе и плавания под водой.
Создатели называют разработку прорывом для океанологии, однако пока устройство уверенно чувствует себя лишь в контролируемых условиях.
Одно крыло для двух сред: как это работает
Инженеры под руководством доцента MIT Рафаэля Цуфферей изучили механику почти 100 видов ныряющих птиц — тупиков, буревестников и гагар. Целью было найти решение для передвижения в двух средах с кардинально разной плотностью.
В отличие от птиц, FAAV не складывает крылья под водой. Вместо этого используются гибкие мембранные крылья с карбоновыми распорками. В воздухе они достаточно жёсткие для создания подъёмной силы. При погружении крылья пассивно изгибаются до 90 градусов, уменьшая сопротивление. Один и тот же двигатель создаёт частоту взмахов около 10 Гц в воздухе и около 1 Гц под водой.
Технические характеристики:
- Вес: 250 граммов
- Размах крыльев: 80 см
- Скорость в воздухе: до 6 м/с
- Скорость под водой: до 1 м/с
- Теоретическая дальность полёта: 6 км
- Теоретическая дальность плавания: 2 км
- Стоимость материалов: около $300
Корпус герметизирован не традиционным тяжёлым корпусом, а изоляцией каждого электронного компонента силиконом. Крылья и хвост покрыты гидрофобными наночастицами.
Главный трюк: вынырнуть из воды
Ключевая инженерная проблема — переход из воды в воздух. FAAV не использует ноги, как птицы. Исследователи выяснили: чтобы вынырнуть, роботу необходимо атаковать поверхность воды под углом 70 градусов. При соблюдении этого угла робот способен вынырнуть менее чем за секунду.
Цуфферей признаётся: робот «не знает», находится он в воздухе или под водой. Его задача — просто поддерживать заданную частоту взмахов крыльев.
От лаборатории к реальности
За год испытаний FAAV успешно работал в водном резервуаре в Массачусетсе, а затем в Женевском озере в Швейцарии. На видео робот действительно летает, ныряет и выныривает.
Однако до обещанной «революции» в океанологии пока далеко. Создатели мечтают, что однажды робота будут запускать с лодки или берега, он будет долетать до айсбергов, китов или портовых сооружений, брать пробы воды и возвращаться. Но пока FAAV может работать только в условиях слабых волн и ветра. Его теоретическая дальность в 6 км полёта или 2 км плавания не была проверена на практике.
При этом эксперты признают инженерную ценность разработки. Маатен Фурлонг, директор по инженерным наукам Национального океанографического центра, назвал её «значительным инженерным достижением».
Амбиции MIT понятны: тихий, безопасный для экосистем и недорогой робот, способный исследовать океан там, где традиционные суда бессильны. Однако пока FAAV — это скорее демонстрация технологической возможности, чем готовый инструмент. Прежде чем его можно будет запускать к айсбергам и китам, инженерам предстоит решить проблему автономности, надёжности в штормовую погоду и выживаемости электроники в солёной воде. Вопрос лишь в том, сколько ещё лет потребуется, чтобы эта «умная игрушка» превратилась в рабочий инструмент океанологов.
