Лев Лерман: «В тюрьме самый страшный дефицит – это дефицит...
Ученые Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского совместно с коллегами из Московского физико-технического института, Университета «Неймарк» и петербургского ЦНИИ робототехники и технической кибернетики представили математическую модель подводного дрона, который удерживает нужную глубину без затрат энергии. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports, работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российского научного фонда.
Главная техническая идея состоит в отказе от балластных систем, которые традиционно используются для погружения и всплытия подводных аппаратов. Это баки, в которые насосы закачивают воду или вытесняют ее, — конструкция шумная и энергозатратная. Вместо этого ученые предложили биоморфный подход, копирующий механизмы живой природы. Для удержания нулевой плавучести — состояния, когда аппарат не тонет и не всплывает, — использован плавательный пузырь, наполненная воздухом емкость с эластичными стенками, аналогичный орган большинства костистых рыб.
Ключевое достижение группы — формулирование точных критериев и формул, определяющих компоновку, форму и скорость движения аппарата, необходимые для пассивной стабилизации в водной среде. Если правильно разместить плавательный пузырь, центр масс и гидродинамические крылья-плавники, то при движении вперед встречный напор воды автоматически выравнивает аппарат и удерживает его на заданном горизонте. Двигаться вперед при этом все равно нужно — пассивная стабилизация работает только в движении, — но энергия расходуется исключительно на поступательное движение, а не на преодоление сопротивления балластной системы.
Сфер применения у технологии, по замыслу авторов, более чем достаточно. Бесшумные энергоэффективные дроны могут длительно патрулировать акватории, исследовать подводные экосистемы, а в Арктике и Антарктике — совершать длительные подледные переходы без подзарядки. Речь идет о потенциальной основе для подледных танкеров, перевозки грузов, снабжения полярных экспедиций и нефтедобывающих платформ, а также доставки помощи судам, терпящим бедствие.
Павел Рябинин
Изображение сгенерировано искусственным интеллектом
Новости Нижнего Новгорода. Люди, места, события. Использование материалов "Репортёр-НН" разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на картинки и тексты принадлежат их авторам.
