Mecânica

Drone com asas móveis voa (quase) como um pássaro

Drone com asas móveis voa (quase) como um pássaro
As folhas flexíveis fazem o papel das penas grandes na extremidade das asas dos pássaros. [Imagem: Matteo Di Luca et al. - 10.1098/rsfs.2016.0092]

Asas morfológicas

Ele ainda não voa exatamente como os pássaros, mas esse drone recebeu o equivalente a penas em suas asas para aumentar sua precisão durante o voo.

O pequeno avião bioinspirado possui controles que permitem expandir ou encolher a porção externa de suas asas durante o voo, tornando-o mais fácil para manobrar e mais resistente a ventos muito fortes.

Quando precisam mudar de direção, aumentar a velocidade ou enfrentar ventos contrários, as aves alteram a configuração das suas asas. Para virar, por exemplo, elas abrem uma asa e retraem ligeiramente a outra, ajustando a envergadura e criando um desequilíbrio calculado que as faz girar até completar a curva desejada.

Até agora, nenhum avião conseguia fazer isso de forma eficaz.

Matteo di Luca e colegas da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, se aproximaram desse objetivo adotando uma abordagem a meio caminho: em vez de uma asa totalmente feita com penas, eles aproveitaram um avião com asas fixas e acrescentaram uma parte móvel que imita a extensão e o encolhimento das asas dos pássaros.

Drone para voos urbanos

O protótipo mostrou-se um ás em voar entre obstáculos, fazer curvas fechadas e voar sob ventos fortes que derrubariam a versão sem a asa extensível.

Um dos muitos desafios foi a concepção e a construção do complexo mecanismo de morphing, ou seja, a mudança de forma da asa, que os pássaros fazem de maneira tão natural.

Drone com asas móveis voa (quase) como um pássaro
Detalhe do mecanismo de controle da asa morfológica. [Imagem: Matteo Di Luca et al. - 10.1098/rsfs.2016.0092]

"É extremamente difícil encontrar o equilíbrio certo entre a eficiência aerodinâmica e o peso do dispositivo," disse Stefano Mintchev, membro da equipe.

A asa é composta principalmente de materiais compósitos, a fim de maximizar a força e reduzir o peso total.

"Com as asas dobráveis, nós descobrimos que não precisamos de ailerons para ajudar o drone virar. Alterando a envergadura da asa e sua área superficial nós podemos fazê-lo virar automaticamente," disse o professor Dario Floreano.

Segundo ele, graças à habilidade para se adaptar às condições do ambiente, este drone poderá se mostrar muito eficiente para voos em baixa altitude e em ambientes urbanos, onde os ventos mudam rapidamente.

Bibliografia:

Bioinspired morphing wings for extended flight envelope and roll control of small drones
Matteo Di Luca, Stefano Mintchev, G. Heitz, F. Noca, Dario Floreano
Interface Focus
Vol.: 7, issue 1
DOI: 10.1098/rsfs.2016.0092




Outras notícias sobre:

Mais Temas