Basis HTML versie
D
e vlucht van de vogels heeft
mensen van oudsher gefasci-
neerd. Visionaire wetenschap-
pers, luchtvaartpioniers – voor
hen was vliegen één van de meest
fascinerende uitdagingen en één van de
grootste avonturen. Ze bestudeerden de
vlucht van de vogels nauwgezet en analy-
seerden de anatomie van deze dieren tot
in details. Met de meeuw als inspiratie-
bron is Festo er nu met de SmartBird in
geslaagd om de vlucht van vogels met
technische middelen te imiteren. De
bionische vogel betekent ook de eerste
stap naar lichtgewicht constructies die
uiterst efficiënt omgaan met energie en
grondstoffen. De functionele integratie
van gekoppelde aandrijvingen, die in het
kader van de SmartBird is ontwikkeld
levert belangrijke impulsen en belang-
wekkende informatie op voor het optima-
liseren van hybride aandrijftechnieken.
Geïntegreerd concept
De SmartBird is één brok fascinerende
techniek. Het mechatronisch-cyber-
netische concept brengt een verscheiden-
heid van afzonderlijke oplossingen
samen in één uniek vliegend apparaat.
Die ontwikkeling is eerst mogelijk ge-
maakt door de integratie van mechanica
met intelligentie en elektrische aandrijf-
techniek, met inzichten uit de aerodyna-
mica, intelligente besturings- en regel-
techniek en Condition Monitoring. Die
ontwikkeling is niet alleen wetenschap-
pelijk getoetst aan de inzichten, maar de
daaruit voortvloeiende inzichten hebben
hun toepassing in de praktijk gevonden.
Actieve torsie
SmartBird start, vliegt en landt zelfstan-
dig – uitsluitend met zijn vleugelslagen.
Die vleugels bewegen niet alleen omhoog
en omlaag, maar worden ook in bepaalde
posities gedraaid. De verantwoordelijk-
heid daarvoor ligt bij de actieve gewricht-
torsieaandrijving, die in combinatie met
een complex regelsysteem een elektro-
mechanische efficiëntie van 45% tijdens
de vlucht realiseert. Door de actieve
verdraaiing van de vleugel wordt een
maximale aerodynamische efficiëntie van
80% bereikt. Vleugelslag en – verdraai-
ing volgen elkaar op in een tijdsbestek
van enkele milliseconden en zorgen voor
optimale stromingspatronen van de lucht
langs de vleugel. Aan de buitenkant van
de SmartBird zijn geen roterende elemen-
ten te bekennen, waardoor risico’s voor
menselijk letsel zijn uitgesloten.
Perfectie in beweging
De vleugelslag van de SmartBird is opge-
bouwd uit twee centrale bewegingen.
Enerzijds gaan de vleugels omhoog en
omlaag, waarbij de vleugeluitslag van
de romp tot aan de vleugeltip via een
hefboommechanisme groter wordt.
Anderzijds wordt de vleugel zo gedraaid
dat het vleugelfront tijdens de opwaartse
slag naar boven wijst en de vleugel een
positieve invalshoek krijgt.
De aandrijving omvat een uit twee delen
bestaande armvleugelgiek met askop-
peling bij de doorvoer naar de romp, een
trapeziumgewricht en een handvleugel-
giek. Voorwaartse aandrijving en lift van
de SmartBird komen uitsluitend tot stand
via de bewegingen van de vleugels; ze
vragen een vermogen van 25 Watt. Dit bij
een totaalgewicht van rond de 450 gram
en een vleugelspanwijdte van twee meter.
Tijdens het ontwikkelingsproces wordt de SmartBird getest volgens het pro-
tocol van de Franse fysioloog Étienne-Jules Marey (1830 – 1904). Deze liet
een vogel in een cirkel vliegen om de vlucht te bestuderen. Voor het bepalen
van de elektromechanische efficiëntie werd een in huis ontwikkelde remdy-
namometer gebruikt. SmartBird en voorgaande testmodellen hadden een
elektromechanische efficiëntie van 45%; bij metingen in cirkelvlucht werd
een aerodynamische efficiëntie tot 80% vastgesteld.
Meting
van de overall efficiëntie in cirkelvlucht.
Aerodynamische efficiëntie
80 procent