Robot vliegt als een vogel

Een robotachtig vogelmodel met echte duivenveren uit Groningen laat zien hoe vogels vliegen zonder een verticale staartvin.

Hebt u zich ooit afgevraagd waarom een vliegtuig een verticale staartvin heeft? Het toestel heeft deze nodig om zijn vlucht te stabiliseren. Omdat vliegen zonder verticale staart veel minder energie kost, heeft de luchtvaartindustrie hard gewerkt om dit te bereiken – tot nu toe zonder veel succes. Vogels hebben echter geen verticale vin nodig, wat de vraag oproept: hoe doen ze dat dan?

David Lentink, hoogleraar biomimetica aan de Rijksuniversiteit Groningen, heeft een robotachtig vogelmodel ontwikkeld met echte duivenveren om te laten zien hoe ze dat doen. In eerder onderzoek ontdekte hij dat vogels voortdurend de vorm van hun vleugels en staart aanpassen. In zijn nieuwste publicatie laat hij zien dat zijn duifachtige robot deze bewegingen kan nabootsen.

Efficiëntere vliegtuigen

Een algoritme bestuurt negen servomotoren die de veren bewegen om voortdurend de vorm van de vleugels en staart te veranderen. Het algoritme bootst reflexen na, waarvan wordt gedacht dat vogels deze gebruiken om zichzelf te stabiliseren. In 1929 stelde de Duitse wetenschapper Franz Groebbels voor dat dit vogels in staat stelt om te vliegen als 'automatische vliegtuigen'. Bijna een eeuw later bevestigt de 'PigeonBot II' zijn stelling. De robotvogel werd deze succesvol getest in een windtunnel en vloog vervolgens autonoom in de open lucht.

Behalve te laten zien hoe vogels erin slagen om te vliegen zonder verticale staartvinnen, opende Lentink de weg naar het ontwerpen van zuinigere vliegtuigen. De Europese Airbus-groep creëerde een concept, visualiserend hoe zo’n vliegtuig eruit zou moeten zien. De studie van Lentink en zijn team biedt de kennis om hun ideeën te realiseren. Bovendien vermindert het nieuwe ontwerpconcept de radarsignatuur van een vliegtuig, wat de operaties van straaljagers kan verbeteren.

De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.

Foto: Eric Chang, Lentink Lab