Учёные из NASA показали анимацию движения потоков воздуха вокруг винтов квадрокоптера

Новости

Учёные из NASA показали анимацию движения потоков воздуха вокруг винтов квадрокоптера

Posted on 26.01.201726.01.2017 Author DroneFlyers

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.

источник

Добавьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *