Группа ученых из Швейцарии представила новый принцип движения для миниатюрных аппаратов. Вместо традиционных пропеллеров или реактивных систем они используют акустические резонаторы, напечатанные на 3D-принтере.
Ученые создали полости особой формы, которые настроены на определенную резонансную частоту. При подаче звукового сигнала нужной частоты молекулы воздуха внутри такой полости начинают колебаться с повышенной амплитудой. Эти усиленные колебания направляются через специально сконструированное сопло, в результате чего формируется концентрированная воздушная струя, создающая тягу. Основная идея — не толкать объект звуком извне, а преобразовывать звуковые волны внутри самой детали в направленное движение.
Чтобы продемонстрировать работоспособность технологии, инженеры собрали три прототипа. Первый — это небольшое судно, оснащенное тремя резонаторами: один на корме отвечает за движение вперед, а два по бокам служат для управления курсом. Два других устройства представляют собой микролеты. Первый из них оснащен тремя камерами, направленными вниз, что позволяет ему подниматься вертикально по принципу ракеты. Второй аппарат сконструирован по подобию вертолета: три лопасти соединены в центре, а у основания каждой из них установлен резонатор, направленный назад. При воздействии точной частоты эти элементы создают тягу, заставляя конструкцию вращаться со скоростью более 12 тысяч оборотов в минуту, что обеспечивает полет.
В обоих летающих прототипах используются ультразвуковые частоты, которые не воспринимаются человеческим ухом. Таким образом, такие аппараты могут зависать в воздухе практически бесшумно, что выгодно отличает их от обычных дронов с пропеллерами.
На данный момент прототипы являются сугубо экспериментальными. В ходе испытаний максимальная высота полета микролета не превышала пяти миллиметров, а вес самого аппарата крайне мал. Тем не менее, исследователи считают свою работу успешным доказательством концепции. Следующим этапом они планируют масштабировать систему, чтобы она могла нести полезную нагрузку. В перспективе подобные акустические двигатели могут найти применение в микродронах, например, для доставки грузов или работы в труднодоступных пространствах.
Читайте также: Интеллектуальную платформу для управления беспилотниками создали в МАИ