シドニー -- オーストラリアの研究者らは、飛行中の恐ろしい乱気流を防ぐために鳥を利用した。
ロイヤル メルボルン工科大学の無人システム研究チームは、羽毛の自然な動きと、鳥がそれを利用して空気の乱れを検出するシステムを構築する方法を研究しました。
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プロジェクト研究者のアブドゥルガニ・モハメド氏はMashableに対し、このアイデアは高レベルの乱気流に対処できる鳥や昆虫からインスピレーションを得たと語った。
「私たちはこれらの動物の生物学的システムを研究し、鳥の羽と昆虫の毛が、対応する種の脳によって乱流を感知して修正するために使用されていることがわかりました」と同氏は述べた。 「そこで私たちは、位相を進めたセンシングの概念を提案し、流れの乱れが姿勢の乱れを引き起こす前にセンシングできるさまざまなセンサを調査しました。」
チョウゲンボウなどの一部の種類の鳥は、羽毛に伝わる風から得た情報を頼りに、小さな変更を加えて非常に正確かつ安定してホバリングすることができます。
研究チームは「鳥は羽を通じて気流の分離、迎角、速度を感知できる」と書いている。 「感知された信号は、攻撃的な操縦中のフィードフォワードまたはフィードバック制御に使用されます。」
研究者らは、羽毛を模倣したセンサーをマイクロプレーンに装備し、鳥のように近づいてくる空気の流れの乱れを感知できるようにした。安定性のパフォーマンスを比較すると、従来のセンシングを使用したマイクロプレーンと自然なオプションを使用したプレーンが示されます。鳥にヒントを得たシステムにより、非常に安定した最終結果が得られます。
モハメド氏は、「飛行動物の生物学的システムは、人工飛行体と比べて進歩している」と語った。 「私たちは生物学的システムを十分に単純化し、小型の娯楽用ラジコン模型飛行機に適応できるようにし、従来のシステムと比較した場合にその優れた性能を実験的に実証しました。」
モハメド氏は、航空機に衝突する前に乱気流を感知して修正することで安全性が向上し、機体の寿命が延びるため、この研究は航空業界に多大な利益をもたらすと述べた。
同氏は、「複雑な地形での定期飛行では大きな乱気流が発生し、乗客が動揺するだけでなく、航空機の機体も疲労するだろう」と述べた。
研究チームは乱気流とそれが道路や飛行車両に及ぼす影響を約20年間研究してきたが、鳥の研究を始めたのはつい最近だ。彼らはその革新的なシステムの特許を申請しました。
研究者らは現在、小型無人航空機システムの飛行時間を延長するために鳥の飛行行動を模倣する研究を行っている。