SME
Pondelok, 18. január, 2021 | Meniny má BohdanaKrížovkyKrížovky

Nové lietadlo sa inšpirovalo pterodaktylom

Na svete je unikátna koncepcia nepilotovaného lietadla, ktoré vedci postavili na základe fosílií. Má sa však tiež veľmi svižne pohybovať na súši i plávať.

Pterodrone pri simulácii letu v počítači.Pterodrone pri simulácii letu v počítači. (Zdroj: Ilustrácia: Brian Roberts)

Na svete je unikátna koncepcia nepilotovaného lietadla. Vychádza z vlastností druhohorného lietajúceho jaštera, ktoré vedci odvodili na základe nájdených fosílií. Má sa však tiež veľmi svižne pohybovať na súši i plávať. Výsledkom je vynikajúci prieskumný robot.

„Technickými riešeniami" z ríše živých tvorov sa inšpirovali konštruktéri mnohých zariadení a najmä dopravných prostriedkov.

Zvlášť to však platí o malých nepilotovaných lietadlách z kategórie UAV (Unmanned Aerial Vehicles). Dnes sú už po mnohých mediálnych správach sú priam neodmysliteľnou súčasťou prieskumu vo vojnových konfliktoch, ako v Iraku či v Gruzínsku, alebo dokonca ostrého bojového nasadenia s raketami a bombami proti špecifickým cieľom, ako v Afganistane či v Pakistane. Ich tvorcovia čerpali z anatómie vtákov, netopierov i hmyzu.

Skryť Vypnúť reklamu

Ponor do druhohôr

Zrejme nikto sa však zatiaľ v tejto súvislosti neponoril do hlbín času tak, ako štyria Američania, ktorí si ako východisko konštruktérskeho úsilia zvolili tvora, žijúceho pred asi 115 miliónmi rokmi v prvej polovici druhohorného útvaru krieda (tá ako celok preklenovala doby pred 144 až 65 miliónmi rokov).

Tapejara wellnhoferi bol pterodaktyl čiže lietajúci jašter a obýval územie dnešnej Brazílie. Prvá časť jeho mena, rodová, pochádza z jazyka tamojších indiánskych domorodcov Tupiov a znamená „stará bytosť".

Rod Tapejara pôvodne zahŕňal pterodaktyly s rozpätím krídel až šesť metrov.

Najväčšie známe pterodaktyly z rodov Quetzalcoatlus z Texasu a Hatzegopteryx z Rumunska však mali rozpätie až vyše desať respektíve až vyše dvanásť metrov, čím sa vyrovnali obchodnému prúdovému lietadlu trebárs typov Challenger, Falcon, Citation alebo Gulfstream, známym aj u nás z toľkých filmov o šéfoch, milionároch a celebritách.

Skryť Vypnúť reklamu

Druh wellnhoferi z nich bol najmenší. Zdá sa však, že väčšie druhy vlastne patria do iného rodu. Tak či onak, typickým znakom druhu Tapejara wellnhoferi je mohutný hrebeň na ňufáku, tiahnúci sa až do tylovej časti hlavy. Práve tento anatomický prvok teraz zohral osobitnú úlohu v návrhu novej koncepcie UAV.

lietadlo_pterodaktyl1.jpg

Umelecká rekonštrukcia pterodaktyla z rodu Tapejara.

Ilustrácia: Dmitrij Bogdanov

Bizarná, ale superfunkčná anatómia

Pterodaktyly druhu Tapejara wellnhoferi boli zruční a vytrvalí letci. V jednej výškovej hladine mohli križovať stálou rýchlosťou asi 30 kilometrov za hodinu. Pri lete mu ako senzory slúžili spomínaný hrebeň na hlave i krídla, v oboch prípadoch blanité membrány.

Najmä vertikálne orientovaný hrebeň s hustou sieťou ciev a nervových zakončení fungoval ako mechanický receptor, pomocou ktorého zviera vnímalo teplotu a tlak vzduchu, ako aj smer vetra. Tieto aerodynamické informácie mu prúdili do vestibulárneho aparátu stredného ucha. Išlo o akýsi gyroskop, podľa ktorého zviera krídlami ovládalo let a celkovú stabilitu tela.

Skryť Vypnúť reklamu

Hrebeň na ňufáku a hlave tiež pôsobil ako plachtové kormidlo. V letectve zatiaľ podľa štvorice inšpirovaných nikto podobné riešenie nevyužil.

Na zemi Tapejara wellnhoferi najprv kráčal po štyroch končatinách a potom sa zdvihol na dve, kým behom nenabral dostatočnú rýchlosť pre vzlet. Na vode využíval hrebeň aj krídla ako trojsťažňová plachetnica a pomaly plával, hľadajúc potravu.

Hrebeň mu slúžil ako predné kormidlo, vertikálne postavené a sčasti poskladané trojuholníkové krídla zasa ako hlavné plachty a v horizontálnej polohe ako veslá, prípadne ako naberačky koristi, ktorú si nimi podával k zobáku.

lietadlo_pterodaktyl2.jpg

Kostra malého pterodaktyla Tapejara wellnhoferi so sivou a čiernou farbou zvýraznenými aerodynamicky najdôležitějšími prvkami.

Ilustrácia: Bill Mueller

Skryť Vypnúť reklamu

Od simulácie k modelu

Očividná mimoriadna pohybová pružnosť druhu Tapejara wellnhoferi vo vzduchu, na súši i vo vode viedla k návrhu prototypu nie oboj-, ale trojživlového UAV s rozpätím krídel 80 centimetrov.

Tvorcovia ho nazvali Pterodrone (z angl. drone čiže voľne "bzučiak", bežného označenia UAV). Toto robotické zariadenie by malo poskytnúť nevídané možnosti autonómneho prieskumu vizuálnymi, zvukovými a chemickými senzormi v pestrej škále prostredí a vlastne zadefinovať ďalšiu generáciu UAV.

Novými prvkami sú najmä vertikálny chvost na nose lietadla, ktorý mu umožňuje obrátiť sa v oblúku s oveľa menším polomerom, než to dokážu doterajšie UAV. A krídla s meniteľným tvarom pre viaceré typy pohybu.

Budúcim UAV už totiž nepostačia len malé rozmery a tichý let (a teda nenápadnosť), budú sa musieť napríklad - po rýchlom prekonfigurovaní krídel - prestrčiť cez úzke otvory, medzery a iné obmedzené priestory, absolvovať strmhlavé lety medzi budovami a inými výškovo rozličnými miestami, pristávať na balkónoch a terasách a vchádzať do miestností, plávať pozdĺž pobrežia a ak treba, ponoriť sa a zvyšok cesty absolvovať pod vodou. Autori koncepcie plánujú čoskoro prejsť od biomimetickej simulácie v počítači k funkčnému modelu.

Skryť Vypnúť reklamu

O Pterodrone referovali na nedávnej konferencii v Houstone autori tejto unikátnej koncepcie UAV, paleontológ Sankar Chatterjee z Texaskej technickej univerzity v Lubbocku a letecký inžinier Richard Lind z Floridskej univerzity v Gainesville s ich študentami Andyom Gedeonom a Brianom Robertsom.


Hlavné zdroje: Príspevok Sankara Chatterjeea a kol. prezentovaný 7. októbra 2008 na Joint Meeting of the Geological Society of America (GSA), Soil Science Society of America, American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, and Gulf Coast Association of Geological Societies, 5-9 October, 2008, Houston, Texas; Komuniké GSA z 2. októbra 2008.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Testovanie začne už v pondelok. Dokedy sa treba otestovať a čo sa zmení?

Testovanie si vo februári zopakujú najhoršie okresy.

Igor Matovič.
Dobré ráno

Dobré ráno: Dotácie na rodovú rovnosť rozdali čudne

Ministerstvo rozdávalo viac ako 21-tisíc eur.

Komentár Zuzany Kepplovej

Hluchá linka, nefunkčná appka

Keď štát rieši násilie v rodinách.

Zuzana Kepplová.
Dave Grohl z kapely Foo Fighters, ktorá 5. februára vydáva nový album.

Neprehliadnite tiež

Nálezy zo Sakkáry.
Podcast Klik

Klik: Zmazanie Trumpa je začiatok novej éry sociálnych sietí

Prehľad technologických správ.

Podcast Klik.
Podcast Tech_FM

Ukázali, ako by sa dala získavať energia z čiernej diery

Podcast o novinkách z vedy.

Samsung ukázal nové smartfóny, všetky s podporou 5G

Namiesto veľkých zmien prišla evolúcia.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Mozog Penty na kolenách: Aký je Hačšákov príbeh v Pente?
  2. Sedem najznámejších pyramíd v Mexiku
  3. SME.sk zaznamenalo rekordný nárast záujmu čitateľov
  4. Zima v koži atopika: aká je starostlivosť o pokožku s ekzémom?
  5. Zákazníkov čoraz častejšie zaujíma pôvod výrobkov, ktoré kupujú
  6. 10 vecí, pre ktoré sa oplatí navštíviť Dominikánsku republiku
  7. Už iba dnes si môžete predplatiť SME.sk na rok len za 28 eur
  8. Historická revue: Kam sa podeli Kumáni, Valasi a iné etniká?
  9. Wellness trendy, rozhovory a rady pre lepšie zdravie
  10. Oktagon 20: Pikantné súboje prinesú aj zápas o titul!
  1. Mozog Penty na kolenách: Aký je Hačšákov príbeh v Pente?
  2. MATADOR Group mení vizuálnu identitu značky
  3. Fokus očná optika sa stala exkluzívnym partnerom značky Nikon
  4. Turizmus za účelom estetickej chirurgie v čase pandémie
  5. Sedem najznámejších pyramíd v Mexiku
  6. SME.sk zaznamenalo rekordný nárast záujmu čitateľov
  7. Akčný výpredaj v PLANEO Elektro – to sú ceny nižšie až o 60 %!
  8. Zima v koži atopika: aká je starostlivosť o pokožku s ekzémom?
  9. Ohlúpli sme počas Covid roka?
  10. Zákazníkov čoraz častejšie zaujíma pôvod výrobkov, ktoré kupujú
  1. Už iba dnes si môžete predplatiť SME.sk na rok len za 28 eur 21 284
  2. 10 vecí, pre ktoré sa oplatí navštíviť Dominikánsku republiku 15 868
  3. Sedem najznámejších pyramíd v Mexiku 8 146
  4. Wellness trendy, rozhovory a rady pre lepšie zdravie 7 463
  5. Historická revue: Kam sa podeli Kumáni, Valasi a iné etniká? 7 310
  6. Ekologická móda? Slovenská firma dokazuje, že to ide 7 083
  7. Nakupujete online? Toto potrebujete vedieť 6 367
  8. Produkujeme viac odpadu, kompostujeme len tretinu 6 265
  9. Kvalitnej hydiny je na pultoch stále menej. Čo vlastne kupujeme? 6 118
  10. Kuba si turistov omotá okolo prsta. Miesta, ktoré musíte vidieť 5 892