Киевское воздухоплавательное общество

Русский Русский Болга́рский
 
Главная > КВО - сервис > Блог > Живое в неживом. Бионические дирижабли.

Живое в неживом. Бионические дирижабли.

биотоничекий дерижабльБионика является прикладной наукой, описывающей применение свойств, функций и структур живой природы в технических устройствах. Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи, который пытался построить летательный аппарат с машущими крыльями, как у птиц: орнитоптер. Появление кибернетики, рассматривающей общие принципы управления и связи в живых организмах и машинах, стало стимулом для более широкого изучения строения и функций живых систем с целью выяснения их общности с техническими системами, а также использования полученных сведений о живых организмах для создания новых приборов, механизмов, материалов и т. п.

Развитие авиации с самого своего начала было тесно связано с наблюдением за полетом птиц, и попытками скопировать строение и поведение их крыльев. Однако после того, как основная модель движения летательных аппаратов была изложена, к средствам бионики начали прибегать все реже и реже. Сейчас же, эта наука снова начинает вызывать интерес у ученых со всего мира, и результатом этого, в том числе, становятся новые неординарные концепции развития в воздухоплавании. Попробуем провести небольшой обзор подобных концепций.

Одними из главных двигателей прогресса в направлении применения бионики в воздухоплавании являются специалисты из швейцарского института научно-технологических исследований ЕМРА, сотрудничающие с отделом инновационных разработок компании Festo&Co (Австрия).

Первый их проект в этом направлении, под названием Air_ray, выполнен в виде ската. Геометрия и динамика траектории полета изменяется за счет махов крыльев и хвостового оперения, где под оболочкой имеются "фаланги", связанные со вспомогательным электродвигателем.


Следующим шагом стала разработка аппарата AirPenguin, представленного на выставке в Ганновере в 2008 году. Маневрирование этого летательного аппарата достигается при помощи работы плавников, а также отклонения от оси головного и хвостового отделов. Следует отметить, что эти бионические дирижабли имеют автономное питание и систему ультразвуковой навигации, при помощи которой могут самостоятельно ориентироваться в пространстве. Как отметил руководитель разработки Маркус Фишер, бионические пингвины – это не просто красивая игрушка. Технология, использованная для реализации движения плавников и шеи, применяется в новых протезах и имитаторах рук, способных гибко и точно обращаться с хрупкими предметами.

Также компания Festo презентовала революционный аэростат AirJelly, способный совершать передвижение при помощи перистальтически-толчкового эффекта. Изучив процесс движения медузы, команда Маркуса Фишера использовала для создания своих роботов гироскопированную платформу с щупальцами-плавниками, имеющими ромбовидные сочленения. Вот эти-то щупальца, собственно, и есть жемчужина проекта. Щупальца двигаются как бы по очереди, приводясь в движение восемью шестернями, связанными с мотором. Для передвижения аппарат AirJelly использует алгоритм равномерно-маятникового переноса тяжести. При этом, маятниковое отклонение медузы составляет 55 см. Скорость полета регулируется за счет изменения интенсивности перистальтическо-толчковой работы. Дирижабль AirJelly состоит из наполненной гелием оболочки объемом 1,3 куб.м. 8-вольтного заряда энергии из двух аккумуляторов (400 мА) хватает пока на 30 минут полета.

Еще один дирижабль, вдохновленный обитателями водной стихии, был создан в Техническом университете Берлина при партнерстве швейцарской федеральной Лаборатории по Исследованию и Тестированию Материалов (EMPA) из Дубендорфа и компании aeroix GmbH. Летом 2009 года был запущен в полет испытательный восьмиметровый прототип аэростата имитирующего движение форели. Диэлектрический эластомер в качестве мышцы обеспечивает воздухоплавающей рыбе соответствующую деформацию тела и хвостового плавника.Все прогибы и движения бионического робота были испытаны в аэродинамической трубе. На основе полученных данных ученые под руководством доктора Габора Ковача из EMPA расчитали оптимальные характеристики и форму скелета рыбодирижабля; его изготовили из сверхлегких многослойных композитных материалов.Корпус дирижабля был разработан и создан технологами из берлинской фирмы aeroix GmbH.

Интересным представляется проект компании Sanswire-TAO, разрабатывающей стратосферный дирижабль, своими формами и способо движения более всего напоминающий дождевого червя. Построенный компанией демонстратор технологии длиной 15 и высотой 6 метров успешно провел несколько испытательных полетов на высотах до 200 метров. Полноценный вариант дирижабля-платформы Stratelite сможет взять на борт 1,5-2 т полезной нагрузки (включая оборудования для поддержки телекоммуникационных сервисов на основе широкополосной связи).

Но не только малыми объемами довольствуются бионические дирижабли. Француз Жан-Мари Массо при участии аэрокосмической компании ONERA в 2005 году представил свой дизайн-проект эргономического дирижабля класса «люкс». Проект был назван «Manned Cloud» («Управляемое облако») и представляет из себя полноценный круизный воздушный лайнер, со всеми удобствами и инфраструктурой, рассчитанный на 40 пассажиров и полет длительностью до 72 часов на скорости 130 км/ч.

Четыре года спустя, молодой дизайнер из Индонезии Рейнди Олиндра смог выиграть первый приз престижного конкурса KLM Aircraft Concept со своим проектом круизного дирижабля WB – 1010. Согласно концепции проекта, дирижабль китообразной формы будет оснащен реактивными двигателями, ветряным генератором для обеспечения энергоресурса и корпусом, изготовленным из композитных материалов, армированных стекловолокном и покрытых металлокерамикой. Звучит, мягко говоря, амбициозно, если не учесть одного факта: запланированное дизайнером время эксплуатации наступит не ранее, чем через 85 лет. Таким образом, выходит, что столь претенциозный проект вполне обоснован своим временем.

bt2

Все течет, все меняется. Так и дирижабли, находясь на новой заре своего развития, приобретают все более и более эргономичные и обоснованные законами природы формы, становятся единым целым с окружающим миром. К чему это приведет, какова будет следующая веха развития аэростатов – пока не известно. Известно лишь то, что пока человек будет искать новые пути в своем развитии, ему будет чему поучиться у совершенного механизма природы.

  

О нас

ООО «Киевское воздухоплавательное общество» предлагает Вам испытать неземное чувство свободного полета в корзине воздушного шара.
Мы познакомим Вас ближе с воздухоплаванием и его историей.  Вы узнаете, где и как можно полетать на воздушном шаре или пройти курс обучения в школе пилотов.