Les futurs drones ressembleront probablement à une machine volante vieille de 300 millions d’années

Les futurs drones ressembleront probablement à une machine volante vieille de 300 millions d'années

Crédit: Université d’Australie du Sud

Des chercheurs de l’Université d’Australie-Méridionale se sont inspirés d’une machine volante supérieure vieille de 300 millions d’années – la libellule – pour montrer pourquoi les futurs drones à ailes battantes ressembleront probablement à l’insecte par sa forme, ses ailes et son engrenage.

Une équipe de Ph.D. Les étudiants dirigés par Javaan Chahl, professeur UniSA en systèmes de capteurs, ont passé une partie du verrouillage COVID-19 2020 à concevoir et à tester des éléments clés d’un drone inspiré des libellules qui pourraient correspondre aux compétences extraordinaires de l’insecte en vol stationnaire, en croisière et en voltige.

Les étudiants de l’UniSA ont travaillé à distance sur le projet, résolvant des formules mathématiques à la maison sur des tableaux blancs, numérisant des photographies stéréo d’ailes d’insectes en modèles 3D et utilisant des salles de rechange comme ateliers de prototypage rapide pour tester des pièces du drone à ailes battantes.

Leurs résultats ont été publiés dans la revue Drones.

Décrivant la libellule comme «l’insecte au sommet», le professeur Chahl dit que de nombreuses leçons d’ingénierie peuvent être tirées de sa maîtrise dans les airs.

« Les libellules sont extrêmement efficaces dans tous les domaines du vol. Elles doivent l’être. Après être sorties de sous l’eau jusqu’à leur mort (jusqu’à six mois), les libellules mâles sont impliquées dans des combats perpétuels et dangereux contre des rivaux mâles. L’accouplement nécessite une poursuite aérienne de les femelles et ils évitent constamment les prédateurs. Leurs capacités de vol ont évolué au fil des millions d’années pour assurer leur survie », explique le professeur Chahl.

« Ils peuvent tourner rapidement à grande vitesse et décoller tout en portant plus de trois fois leur poids corporel. Ils sont également l’un des prédateurs les plus efficaces de la nature, ciblant, poursuivant et capturant leurs proies avec un taux de réussite de 95%. »







Crédit: Université d’Australie du Sud

L’utilisation de drones a explosé ces dernières années – pour la sécurité, l’armée, la livraison, l’application de la loi, le tournage et plus récemment à des fins de dépistage sanitaire – mais en comparaison avec la libellule et d’autres insectes volants, ils sont bruts et absorbent l’énergie.

L’équipe UniSA a modélisé la forme du corps et les propriétés aérodynamiques uniques de la libellule pour comprendre pourquoi elle reste la machine volante ultime.

Parce que les libellules intactes sont notoirement difficiles à capturer, les chercheurs ont développé une technique optique pour photographier la géométrie des ailes de 75 espèces différentes de libellules (Odonata) à partir de vitrines en verre dans les collections de musées.

Dans une première expérience mondiale, ils ont reconstruit des images 3D des ailes, comparant les différences entre les espèces.

«Les ailes de libellule sont longues, légères et rigides avec un rapport portance / traînée élevé qui leur confère des performances aérodynamiques supérieures.

Leur long abdomen, qui représente environ 35% de leur poids corporel, a également évolué pour servir à plusieurs fins. Il abrite le tube digestif, participe à la reproduction et contribue à l’équilibre, à la stabilité et à la maniabilité. L’abdomen joue un rôle crucial dans leur capacité de vol. « 

Les chercheurs pensent qu’un drone ressemblant à une libellule pourrait faire de nombreux travaux, y compris la collecte et la livraison de charges gênantes et déséquilibrées, une opération en toute sécurité à proximité de personnes, l’exploration d’environnements naturels délicats et l’exécution de longues missions de surveillance.


Les libellules effectuent des backflips à l’envers pour se redresser


Plus d’information:
Javaan Chahl et coll. Les drones biomimétiques inspirés des libellules nécessiteront une approche systémique et des connaissances de la biologie, Drones (2021). DOI: 10.3390 / drones5020024

Fourni par l’Université d’Australie du Sud

Citation: Les futurs drones susceptibles de ressembler à une machine volante vieille de 300 millions d’années (27 avril 2021) récupéré le 27 avril 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-04-future-drones-resemble-million-year- old-machine.html

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