冲破性立异:灵感源自鸟类的下一代飞机襟翼手
正在航空工程范畴,近日,美国普林斯顿大学的研究人员从鸟类的飞翔特征中获得灵感,开辟出了羽毛状的襟翼设想。这项立异旨正在通过模仿鸟类同党的天然布局,来改善将来飞机的飞翔机能。鸟类的飞翔能力正在不变性、矫捷性和灵活性方面跨越了人类制制的任何飞翔器,因而其生物特征供给了设想航空器的新思。
虽然失速变乱正在航空汗青上并不常见,但其潜正在的性却不成轻忽,特别是高空飞翔时。一旦飞机得到节制,后果可能相当严沉。现有的航空工程手艺往往依赖于沉型机械设备和人工节制,而维萨团队的研究则为轻量化和智能化的设想供给了新的可能性。此外,正在不依赖复杂的电子系统的环境下,飞机就能无效应对突发的飞翔变化。这使得将来的飞翔器正在复杂气候前提下的抗扰能力大大加强,从而提高乘客的平安感。
维萨的灵感源自于多年前她正在普林斯顿大学读研时偶尔看到的一段视频,展现了北鲣鸟正在强风中飞翔的情景。视频中的鸬鹚同党下方的小羽毛正在强风中矫捷抬起,显示出若何无效地办理湍流。而这一特征恰是维萨团队但愿能被使用到将来飞翔器设想中的环节点。取保守机械襟翼比拟,羽毛襟翼的设想不只简便,并且可以或许以更矫捷的体例顺应多变的气流,极大地加强飞机的不变性。
普林斯顿大学的航空航天工程师艾米·维萨(Aimy Wissa)取她的团队通过正在遥控飞机的机翼上安拆薄而矫捷的塑料襟翼,进行了一系列风洞尝试。这些襟翼可以或许按照气流环境调整,不依赖复杂的传感器或施行器,从而提高飞机的不变性和升力。当飞机的送角添加,即将失速时,这些襟翼会从动调整,从而缓解失速带来的。研究数据显示,襟翼的利用最大能够提拔升力达45%,同时大幅降低阻力,降低近31%。这对于提拔现代航空平安及响应突发景象形象变化显得尤为主要。
然而,将这一立异手艺使用于贸易航空仍然面对诸多挑和。研究人员需要选择适合的材料制做襟翼,并确保它们可以或许安定地安拆正在机翼上以避免因材料刚性过高而影响矫捷性。更主要的是,飞机正在设想和制制上必需颠末严酷的平安测试和认证,这个过程可能需要数年时间,因为现有飞机往往是正在前一代手艺的根本上逐渐改良,制制商可能会对挺过新的设想持隆重立场。特别是针对无人机和空中出行办事,羽毛襟翼的使用前景更为广漠。跟着城市空中出行办事的兴起,将来的小型飞翔器正在狭小空间起降的矫捷性将显得尤为主要。特别正在处置突发景象形象前提和城市下,配备羽毛襟翼的小型飞机可能可以或许无效提高升力和操控能力,从而保障乘客的平安。因而,无论是正在改良现有航空器仍是设想全新的空中出行处理方案,向天然进修的都将为将来的科技立异铺平道。前往搜狐,查看更多。 |