Если вы из тех людей, что бросают камнями в квадрокоптеры, или если вы хотя бы раз в жизни сбивали соседский дрон с дробовика, у нас есть плохие новости для вас (кроме того, что у вас проблемы с законом). Вскоре дроны будут везде. Просто представьте это постоянное надоедливое жужжание, окружающее вас повсюду.
Однако теоретически дронам не обязательно быть настолько громкими. Промышленные дизайнеры постоянно улучшают аэродинамику мультикоптеров, что снижает турбулентность и делает их тише и эффективнее. С целью помочь дизайнером в их нелёгком труде учёные из NASA подготовили невероятную визуализацию потоков воздуха вокруг квадрокоптера во время его полёта.
Синим цветом отмечены зоны низкого давления, красным – зоны высокого давления, а серебристые вьющиеся линии обозначают потоки воздуха. Аэрокосмический инженер Сеоккван Юн и специалист по начучной визуализации Тим Сендсторм – оба из NASA – использовали трёхмерный скан настоящего дрона для создания его цифровой копии. После этого была запущена симуляция на 1024-ядерном суперкомпьютере NASA “Плеяды”, чтобы смоделировать движения воздуха вокруг аппарата. Несмотря на гигантскую вычислительную мощь суперкомпьютера, этот процесс занял пять дней.
Итак, что мы здесь видим? В первую очередь обратите внимание, что верхняя часть винтов закрашена голубым, обозначающим область низкого давления. На видео этого не видно, но зона под винтами будет красной – с высоким давлением. Именно эта разница в давлении и создаёт тягу квадрокоптера.
Но здесь есть одна проблема. При движении винтов над корпусом дрона создаются воздушные завихрения – те самые серебристые ниточки с вкраплениями синего и красного. Когда винты проходят над лучами дрона, фюзеляж создаёт мощную направленную вниз силу, что снижает общую тягу аппарата. Это же приводит к колебаниям квадрокоптера, которые делают его полёт нестабильным в случае, если он не оборудован автоматическим полётным контроллером.
Визуализация также показывает, как дроны создают всю эту “какофонию”. Видите голубие круги низкого давления, созданные кончиками винтов? Спустя полоборота противоположная часть винта врезается в эти круги, создавая волнения, которые и делают дрон таким шумным. С помощью этой визуализации дизайнеры смогут найти способы изменить форму квадрокоптеров, чтобы сделать их тише и эффективнее.
Созданная карта давлений также поможет дизайнерам оптимизировать стабильность квадрокоптеров – ключевое требование для ритейлеров (например, Amazon), собирающихся применять дроны для доставки грузов. “Если мы действительно хотим реализовать сервисы, о которых мечтают Amazon и другие компании, нам понадобится серьёзно переработать дизайн мультикоптеров”, – говорит один из авторов визуализации Юн.
Так что опустите свой дробовик. Будущее будет тише – мы обещаем.
Ваш комментарий будет первым