Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Paleontologist Contributes to Flying Drone Design Based on Prehistoric Flying Reptile

06.10.2008
A Texas Tech University curator and an aeronautical engineer from the University of Florida have developed a 30-inch robotic spy plane modeled after a 225 million-year-old pterodactyl.

Anzeige

The drone, featuring a strange design of a rudder at the nose of the craft instead of the tail, would gather data from sights, sounds and smells in urban combat zones and transmit information back to a command center.


This concept will be presented on Tuesday (Oct. 7) at the Annual Meeting of the Geological Society of America in Houston.

According to paleontologist Sankar Chatterjee of Texas Tech and Rick Lind of the University of Florida, this project will demonstrate a next-generation capability of sensor emplacement using a pterodactyl as the model animal.

The unmanned, sensor-packed craft in development could soon be demonstrated using existing materials and actuators, the researchers said. Pterodrone, the military’s next generation of airborne drones, won’t just be small and silent – they’ll alter their wing shapes using morphing techniques to squeeze through confined spaces, dive between buildings, zoom under overpasses, land on apartment balconies or sail along the coastline for surveillance.

Pterodactyls lived 228 to 65 million years ago from the late Triassic Period to the end of the Cretaceous Period, Chatterjee said. They dominated the Mesozoic sky, swooping over the heads of dinosaurs. Their sizes ranged from a sparrow to a Cessna plane with a wingspan of 35 feet. Their bodies featured lightweight bones and an intricate system of collagen fibers that added strength and agility to their membranous wings.

“These animals take the best parts of bats and birds,” Chatterjee said. “They had the maneuverability of a bat, but could glide like an albatross. Nothing alive today compares to the performance and agility of these animals. They lived for 160 million years, so they were not stupid animals. The skies were darkened by flocks of them. They were the dominant flying animals of their time.”

Tapejara wellnhoferi, a pterodactyl from Brazil, featured a large, thin rudder-like sail on its head that functioned as a sensory organ. Though as big as a Canada goose, its strange design made it stand out from the Cretaceous crowd when it came to flying. This design showed promise as a model to develop into an unmanned aerospace vehicle called Pterodrone, which has superior agility to perform missions requiring aerial, terrestrial and aquatic locomotion.

Putting the tail at the nose of an airplane would seem like a failed design. However, Chatterjee’s research into Tapejara’s flight showed that the rudder acted similarly to a flight computer in a modern-day aircraft and also helped with the animal’s turning agility.

“Since the discovery of a complete Tapejara in Brazil about 10 years ago, we’ve found they could actually sail on the wind for very long periods as they flew over the oceans,” he said. “They spent most of their time hunting for fish. By raising their wings like sails on a boat, they could use the slightest breeze in the same way a catamaran moves across water. They could take off quickly and fly long distances with little effort.”

Similarly, the drone will sail in the same manner.

Initially, Lind said he had his doubts about creating a drone built with a tail at the nose of the aircraft.

“A vertical tail on the head is a destabilizing influence, so we immediately questioned how Tapejara could survive in that configuration,” Lind said. “The issue of flight control becomes quite relevant as the animal, and thus aircraft, must alter its flight properties to take advantage of the turning capabilities presented by this vertical tail and yet remain stable.”

Chatterjee and Lind used computer simulation models and, based off the complete skeleton of the Tapejara, were able to unlock the secrets of flight from this strangely shaped flying animal.

“Sankar actually contacted me about three years ago after seeing a story on the Discovery Channel on our bird-inspired aircraft to inquire if a pterodactyl-inspired aircraft could also be feasible,” Lind said. “We shared some discussions for a while and then finally got serious this year once we had a common concept and could build upon that foundation.”

Bio-inspiration has led surprisingly to a wide variety of robotic design, especially small Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for urban environment that have taken cues from birds, bats and insects. Compared with a fixed-wing aircraft, a pterodactyl wing is a complicated structure of skin, hair, muscles, tendons, blood vessels and nerve tissue.

A team of students from the University of Florida will begin building the aircraft this fall. Chatterjee and Lind have submitted a joint proposal to The Defense Advanced Research Projects Agency at the Department of Defense, which is currently under review.

CONTACT:
Sankar Chatterjee,
curator of paleontology at the Museum of Texas
Tech and Horn Professor of Geosciences, (806) 742-1986 or
sankar.chatterjee@ttu.edu; Rick Lind, associate professor, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of Florida, (325) 392-6745 or
ricklind@ufl.edu

John Davis | Quelle: Newswise Science News
Weitere Informationen: www.ttu.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht „All4Green“ – Rechnen, wenn der Wind bläst
24.05.2012 | Universität Mannheim

nachricht Komplexität beherrschen
23.05.2012 | Siemens AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit


Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.

Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.

„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...

Im Focus: Widerspenstiges Quasiteilchen erzeugt


Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.

Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Energieversorger vor dem Umbruch

24.05.2012 | Studien Analysen

Stem-cell-growing surface enables bone repair

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft und Öffentlichkeit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp