У світі робототехніки та авіації з'явився прототип, здатний викликати виклик людському сприйняттю. Дослідники з Північно-Західного університету (США) розробили унікальний дрон під назвою Phantom Twist. Його головна особливість — здатність ставати практично невидимим під час польоту завдяки екстремально високій швидкості обертання.

Фізика невидимості

Принцип роботи Phantom Twist кардинально відрізняється від звичних нам квадрокоптерів. Якщо стандартні дрони використовують чотири ротори для стабілізації, то новинка обходиться всього одним двигуном і одним пропелером. Секрет криється в кінематиці: гвинт обертається в один бік, а корпус апарата — у протилежний.

Внаслідок цього руху в конструкції не залишається нерухомих елементів, за які міг би зачепитися погляд спостерігача. Літальний апарат обертається навколо власної осі з частотою від 15 до 25 обертів за секунду. Людське зір не встигає обробити окремі деталі і «усереднює» рухомі частини дрона з фоном, що знаходиться позаду нього. Спостерігачу залишається лише ледь помітне розмите пляма.

Роль штучного інтелекту в конструюванні

Створення такої машини вимагало складної обчислювальної роботи. Інженерам довелося спиратися на алгоритми штучного інтелекту для пошуку ідеальної геометрії. ШІ згенерував близько 20 тисяч життєздатних конфігурацій, перебираючи розташування двигуна, батарей та друкованої плати.

Метою було знайти баланс між низькою видимістю та адекватними польотними характеристиками. Найбільш перспективні моделі були змоделювані в русі та накладені на сотні реальних фонів. Спеціальна візуальна ШІ-модель, що імітує роботу людського ока, оцінювала помітність кожної з них. З 20 тисяч варіантів було відібрано 500 найменш помітних конструкцій, які потім доопрацьовувалися до фінальної версії.

Конструктивні особливості та недоліки

У фінальній версії компоненти дрона розташовані на різній висоті та під різними кутами, залишаючи між собою багато вільного простору. Це запобігає перекриттю твердих частин одна одної під час обертання, не даючи сформуватися якійсь впізнаваній формі. За даними дослідників, Phantom Twist приблизно в десять разів менш помітний, ніж звичайний квадрокоптер аналогічного розміру.

Однак у поточного прототипу є суттєві обмеження:

  • Дрон не здатний самостійно визначати своє положення в просторі і потребує зовнішньої оптичної системи для навігації.
  • Відкриті дроти та опорні стрижні з вуглецевого волокна залишаються частково видимими.
  • Апарат зберігає високий рівень шуму, характерний для звичайних дронів, що дозволяє виявити його на слух, навіть якщо візуально він прихований.

Перспективи застосування

Розробники планують усунути виявлені недоліки в ході подальших досліджень. У майбутньому подібні технології знайдуть застосування в екології та промисловості. Невидимі дрони зможуть використовуватися для безшумного спостереження за тваринами в дикій природі, обстеження водно-болотних угідь та інспекції інфраструктури. Крім того, камера, встановлена на обертовому корпусі, зможе забезпечувати навігацію з 360-градусним оглядом.