Az MIT és a svájci EPFL kutatói olyan robotot alkottak, amely nem a propellerek nyers erejével, hanem a csapkodó szárnyak kecsességével hódítja meg az eget és a vizet. Ami azonban még ennél is lenyűgözőbb: a szerkezet képes kirepülni a vízből a levegőbe – ez a mutatvány pedig hosszú évek óta megoldhatatlan feladvány elé állította a mérnököket. A gépet a szaknyelv Flapping-wing Aerial Aquatic Vehicle (FAAV), azaz csapkodó szárnyú légi-vízi jármű néven emlegeti, ihletője pedig nem más volt, mint a búvárkodásban profi lunda.
A legnagyobb kihívást a levegő és a víz sűrűsége közötti ordító különbség jelenti. Ami tökéletesen működik repülés közben, az a víz alatt gyakran kezelhetetlenül túlméretezettnek bizonyul. Míg a valódi madarak trükkös módon behajtják a szárnyukat a víz alatt, a kutatók egy mechanikailag egyszerűbb, mégis zseniális megoldást választottak: a szárnyak rugalmasságára alapoztak. Ez lehetővé teszi, hogy a robot a levegőben magas frekvencián (körülbelül 10 Hz-en), a vízben pedig jóval lassabban (~1 Hz-en) csapkodjon, mindezt ugyanazzal a motorrendszerrel meghajtva.
A mérnöki rémálom azonban a vízből való kijutásnál kezdődik – a csapat szerint ez a teljes ciklus leginkább energiaigényes fázisa. A kutatók rájöttek, hogy a kilépési szög kritikus: a robotnak körülbelül 70 fokos szögben kell áttörnie a felszínt, hogy sikeresen visszatérhessen a repüléshez. A súlyproblémát is elegánsan oldották meg: a hagyományos, nehéz vízhatlan burkolat helyett – ami túl súlyossá tenné a gépet a repüléshez – minden egyes elektronikai alkatrészt külön-külön szigeteltek le. Ez a húzás feleslegessé tette a külső vázat, és a rendszert alapértelmezés szerint semleges felhajtóerejűvé tette.
Miért akkora szám ez?
A propelleres drónok zajosak, nagy sebességű lapátjaik pedig komoly veszélyt jelenthetnek a környezetre, különösen az érzékeny ökológiai kutatások során. Egy csapkodó szárnyú robot természeténél fogva biztonságosabb, halkabb és kevésbé zavaró a vadvilág számára. Az alkotók elképzelései szerint a jövőben egy kutató akár a hátizsákjában is kivihetne egy ilyen eszközt a partra: a robot elrepülne a megadott GPS-koordinátákhoz, lemerülne vízmintát venni vagy méréseket végezni, majd egyszerűen visszarepülne a bázisra. Ez a hibrid megközelítés olyan új, minimális környezeti terheléssel járó módszereket kínál az óceánkutatásban, amelyekre a különálló légi vagy vízi robotok önmagukban képtelenek lennének.
