Китайские исследователи разработали новую физическую модель, которая описывает сложное поведение ротора беспилотника при его приближении к водной поверхности. Это открытие имеет большое значение для создания нового поколения дронов-амфибий, способных эффективно работать как в воздухе, так и под водой, выполняя разведывательные или спасательные миссии.
Как сообщает издание InnovaNews, команда специалистов из Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики создала конечно-вихревую модель ротора (FVRM), которая учитывает деформацию воды и турбулентные потоки. Прежние расчеты были упрощенными и не давали полной картины взаимодействия лопастей с водной средой.
В ходе исследования было установлено, что ротор при контакте с водой проходит три последовательные стадии. Сначала происходит прогиб водной поверхности без брызг. Затем появляется эффект «фонтана», когда в стороны разлетаются первые капли. Последняя стадия, названная «кипением», характеризуется хаотичным выбросом воды и резким падением тяги, что приводит к потере стабильности аппарата.
Новая модель позволяет точно рассчитать границу, за которой дрон становится неуправляемым. Основываясь на этих данных, инженеры смогут проектировать более безопасные и надежные аппараты. Предложенные решения включают увеличение диаметра ротора или программное ограничение его мощности при приближении к воде. Это позволит избежать аварийных ситуаций, особенно при работе в сложных условиях, например, при спасательных операциях во время шторма.