Những Điểm Chính
- Ưu thế cơ sinh học: Chim cắt Úc sở hữu hơn 22 bậc tự do để điều khiển cánh và đuôi, trong khi một drone thông thường chỉ có 4 bậc tự do.
- Công nghệ phỏng sinh học: Nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học RMIT và Đại học Bristol thông qua hầm gió và chụp CT trên các cá thể thực tế.
- Ứng dụng thương mại: Nghiên cứu mở ra khả năng chế tạo drone có thể hoạt động an toàn khi giao hàng, giám sát và thực hiện nhiệm vụ tìm kiếm cứu nạn ngay cả trong điều kiện gió mạnh.
Chuyến bay của loài chim săn mồi như một mô hình kỹ thuật
Một loài chim săn mồi nhỏ đang định hình lại ranh giới của khí động học ứng dụng cho các phương tiện bay không người lái. Loài nankeen kestrel, một loại chim cắt phổ biến tại Úc, là trọng tâm của một nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Đại học RMIT và Đại học Bristol thực hiện. Họ đã phân tích hành vi của loài chim này trong hầm gió nhằm tìm hiểu cách nó duy trì sự ổn định gần như tuyệt đối ngay cả khi gặp những cơn gió giật hỗn loạn.
22 bậc tự do so với 4 bậc tự do
Dữ liệu thu thập được cho thấy một sự khác biệt đáng kể so với các drone hiện nay: loài chim săn mồi này sở hữu hơn 22 bậc tự do trong việc điều chỉnh cánh và đuôi, trong khi một phương tiện bay tự động có kích thước tương đương chỉ có 4 bậc tự do. Khả năng này cho phép nó điều chỉnh quỹ đạo bay với tốc độ gấp đôi so với một drone thông thường. Để xác minh nguồn gốc vật lý của hiệu quả này, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một bản sao robot của loài chim, dựa trên các hình ảnh chụp CT từ những cá thể thực tế, và thử nghiệm nó trong cùng điều kiện hầm gió.
Sự phối hợp, không phải phản ứng đơn lẻ
Kết quả cho thấy chìa khóa không nằm ở một cơ chế điều chỉnh đơn lẻ, mà ở sự phối hợp liên tục và đồng thời giữa cánh và đuôi. Như nhà nghiên cứu Matt Penn đã chỉ ra, loài chim không phản ứng với các cơn gió giật bằng một động tác điều chỉnh duy nhất, mà liên tục điều chỉnh cả hai cấu trúc để duy trì thăng bằng. Nguyên lý này, nếu được ứng dụng vào kỹ thuật hàng không, có thể mở rộng đáng kể phạm vi hoạt động của drone trong những điều kiện thời tiết vốn từng được xem là bất khả thi.
