Подводные дроны станут более маневренными благодаря тунцу

Люди продолжают черпать вдохновение для создания новой техники в природе. Анатомия тунца подсказала инженерам, как можно увеличить маневренность работающих под водой беспилотников.
Екатерина Морозова
Пластиковый плавник
Подводные дроны оснастят аналогом хвостового плавникаИсточник: Университет Мэриленда

Прототип мягкого роботизированного плавника, созданный группой исследователей из Университета Мэриленда, может изменять распределение жесткости во время движения подводного дрона, что и приводит к улучшению маневренности на 49%.

Современные беспилотные подводные аппараты (БПА) движутся с помощью винтовых гребных винтов, конструкцию которых оптимизировали на протяжении столетий. Но по мере развития робототехники подводные дроны становятся все более сложными. Появляются новые требования, такие, как маневренность и скрытность, и проверенные веками технологии им не удовлетворяют. Инженеры, как это часто бывало в истории человечества, обратились за вдохновением к природе, потому что живые существа по многим показателям все еще превосходят созданные человеком устройства.

Например, БПА для проверки и ремонта подводных нефтепроводов и скважин должны преодолевать большие расстояния, сохраняя точность позиции. Нынешние системы маневрирования, включая подъемные поверхности, вектор тяги и боковые подруливающие устройства, имеют такие недостатки, как повышенное сопротивление, сложность или большое время отклика.

Трехосный хвостовой плавник-пропеллер расположен в задней части дрона.
Трехосный хвостовой плавник-пропеллер расположен в задней части дрона.Источник: Nature.com

Решение проблемы инженеры подсмотрели у рыб, в частности, у тунца. Они сконструировали новую подводную двигательную систему, которая смоделирована по образцу хвостового плавника. Система позволяет искусственному хвосту свободно двигаться в трех направлениях, то есть в более широком диапазоне, чем современные конструкции пропеллера. При этом механизм может выполнять более сложные движения, выходящие за рамки естественного движения рыб.

Инженеры планируют доработать плавник и испытать его в водном туннеле в гидродинамической лаборатории к концу года. После завершения работы над дроном, через два-три года, они проведут испытания в исследовательской лаборатории инноваций и исследований автономных технологий Мэриленда.