Стартап Neuronautics представил дрон сделанный на 3D-принтере и смоделированный при помощи ИИ с дальностью полета 200 км

Стартап Neuronautics разработал концепт дрона NX2, чтобы выяснить, реально ли создать летающее крыло с помощью ИИ, обладающее настолько выдающимися аэродинамическими характеристиками, что оно могло бы покрыть расстояние в 200 км без подзарядки. После многомесячной работы, включавшей моделирование, тестирование, исправления и доработки, был получен не только положительный ответ, но и результат, превзошедший ожидания.

Созданный благодаря ИИ-оптимизации, дрон NX2 представляет собой летающее крыло, большая часть компонентов которого была изготовлена методом 3D-печати. Асимметричные изгибы и формы крыла были определены ИИ как наиболее эффективные с точки зрения аэродинамики.

Для испытаний дрона была выбрана крейсерская скорость 12 м/с (примерно 43 км/ч), поскольку геометрия крыла целенаправленно оптимизировалась для достижения максимального соотношения подъемной силы к сопротивлению именно на этой скорости. Более высокие скорости приводят к увеличению сопротивления.

Для оценки и сравнения эффективности различных силовых установок и винтов для NX2 была создана специальная наземная установка для измерения тяги. Это помогло выбрать оптимальную конфигурацию перед летными испытаниями. В итоге, двигатель компании T-Motor в паре с пропеллером размером 9x7, показавший наилучшие результаты, был протестирован в полностью автоматизированных полетах. Во время этих испытаний аппарат совершал круговые полеты на высоте 100 метров с радиусом 200 метров. Скорость летательного аппарата постепенно снижалась с 16 м/с до 10 м/с с двухминутными интервалами времени, фиксируя энергопотребление на каждом этапе.

Полученные результаты оказались впечатляющими. Оптимизированный комплект, состоящий из двигателя T-Motor и винта 9x7, продемонстрировал максимальную эффективность, потребляя около 32 Вт·ч энергии на километр. Это значительно превосходит показатели предыдущей модели дрона NX1, которая требовала около 47 Вт·ч/км. Таким образом, энергопотребление снизилось на 32% на километр, что эквивалентно увеличению дальности полета примерно на 47% при использовании того же аккумулятора.

Достижение такого результата не обошлось без трудностей. В ходе испытаний на потерю скорости NX2 неоднократно входил в штопор. При многочисленных жестких посадках носовая часть летательного аппарата принимала на себя основную ударную нагрузку. Благодаря модульной конструкции планера, требовалась замена только поврежденной секции. Финальная версия носовой части, изготовленная из более прочного полимера Tough 2000, заменила легкий PLA-пластик.

Анализ поведения летательного аппарата в условиях критических углов атаки воздушного потока на крыло также показал расхождения между теоретическими расчетами и реальными результатами. Расчеты предсказывали, что сваливание летательного аппарата произойдет при углах атаки 15-18 градусах. Однако в ходе испытаний сваливание произошло при скорости около 30 км/ч, что значительно раньше прогнозируемого. Основатели стартапа подчеркнули, что «высокотехнологичные программы симуляции моделирования, вероятно, не смогут в обозримом будущем полностью исключить необходимость испытаний в аэродинамических установках».

Источник: motorbiscuit