Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Skal fly se ud som fugle? Ingeniører forestiller sig et mere brændstofeffektivt design

I over et århundrede har fly stort set holdt sig til det konventionelle rør-og-vinge-design inspireret af Wright-brødrenes første fly. Men en ny bølge af ingeniører og designere søger inspiration i naturen og udforsker muligheden for fly, der efterligner fuglenes aerodynamiske egenskaber. Disse biomimetiske designs har til formål at forbedre brændstofeffektiviteten, reducere støj og forbedre flyets generelle ydeevne.

1. Blended Wing-Body (BWB) :

BWB-konceptet tager udgangspunkt i den sømløse integration af kroppen og vingerne hos fugle som albatrosser. Ved at blande skroget og vingerne til en enkelt bærefladeform reduceres modstanden, og løft-til-træk-forholdet forbedres. Dette design kan potentielt spare betydelige mængder brændstof og øge flyets rækkevidde.

2. Ukonventionelle vingedesign:

Naturen tilbyder en række vingeformer og konfigurationer. Nogle flydesignere udforsker vinger, der efterligner de lange og smalle vinger fra svævende fugle, eller flagermusens fleksible og formende vinger. Disse designs kan forbedre løft, reducere induceret modstand og forbedre manøvredygtigheden.

3. Hvirvelgeneratorer:

Fugle bruger fjer på deres vinger til at skabe små, kontrollerede hvirvler, der forbedrer løft og reducerer modstand. Ingeniører udvikler kunstige hvirvelgeneratorer inspireret af disse fjer for at forbedre flyets ydeevne ved lave hastigheder og reducere start- og landingsdistancer.

4. Winglets:

Winglets, små lodrette forlængelser ved vingespidserne, er blevet almindelige på mange moderne fly. De efterligner fuglenes vingespidsfjer, reducerer vingespidshvirvlerne og forbedrer brændstofeffektiviteten.

5. Glatte overflader:

Fugle har utroligt glatte fjer, der reducerer luftmodstanden. Ingeniører stræber efter at skabe flyoverflader med minimale mellemrum, fremspring og nitter, hvilket reducerer det samlede luftmodstand og forbedrer brændstofeffektiviteten.

6. Aktiv aerodynamik:

Nogle fuglearter kan justere vingenes vinkel under flugten for at tilpasse sig forskellige forhold. Biomimetiske flydesigns inkorporerer bevægelige klapper, spoilere og andre aerodynamiske overflader, der aktivt kan ændre form for at optimere flyveydelsen.

7. Fuglelignende landingsudstyr:

Landingsstellet for fugle er let, stærkt og designet til at absorbere stød effektivt. Ingeniører udvikler fugle-inspirerede landingsstelsystemer for at reducere vægten, forbedre stødabsorberingen og minimere støj under start og landing.

Mens mange af disse biomimetiske designs stadig er i de tidlige stadier af forskning og udvikling, har de et løfte om at revolutionere flydesign og forbedre den overordnede effektivitet og bæredygtighed i luftfartsindustrien.