أجنحة الطيور تلهم باحثين لتحسين أداء الطائرات

الفريق استلهم التقنية الجديدة من أجنحة الطيور (جامعة برينستون)

استلهم مهندسون بجامعة «برينستون» الأميركية تصميماً مبتكراً لجناح طائرة صغيرة مستوحى من أجنحة الطيور؛ وذلك بغرض تحسين أداء الطائرات والمساعدة على تجنّب حالات السقوط.

وحسب نتائج الدراسة المنشورة، الاثنين، في دورية «Proceedings of the National Academy of Sciences»، أوضح الباحثون أن التقنية الحديثة هي تصميم بسيط وفعّال يمكنه تحسين أداء الطائرات دون الحاجة إلى آليات تحكم إضافية معقدة.

وتوصل الباحثون إلى أن إضافة هذه الرفارف القابلة للانثناء على أجنحة الطائرات قد تحسّن أداء الطيران وتمنع ما يُعرف بـ«التوقف الجوي المفاجئ» (stall)، وهي حالة قد تهدّد بقاء الطائرة في الجو. وأشار الباحثون إلى أن تلك الرفارف مستوحاة من مجموعة من الريش التي تتحرك تلقائياً عندما تقوم الطيور بمناورات معينة، مثل الهبوط أو التحليق في أثناء هبوب الرياح.

وطوّر فريق البحث هذا التصميم المتطور بعد استكشاف كيفية عمل عدة صفوف من الرفارف معاً، وفهم التفاعلات الفيزيائية المعقدة التي تحكمها. واختبر الفريق هذه التقنية باستخدام نفق رياح مزود بحساسات وأجهزة قياس دقيقة تمكّنهم من مراقبة التأثيرات الديناميكية في الأجنحة بدقة.

وأظهرت النتائج أن إضافة 5 صفوف من الرفارف إلى الجناح حسّن من قوة رفع جسم الطائرة بنسبة 45 في المائة، وقلّل من مقاومة الهواء بنسبة 30 في المائة، وعزّز استقرار الجناح بوجه عام.

واختبر الباحثون هذه التقنية على طائرة نموذجية يتم التحكم فيها عن بُعد، ونجحت الرفارف في تأخر شدة التوقف المفاجئ وتقليلها، كما هو الحال في تجارب نفق الرياح.

والتوقف المفاجئ يحدث عندما تفقد الطائرة القدرة على توليد الرفع الكافي، مما يؤدي إلى انخفاض مفاجئ في ارتفاعها أو حتى سقوطها. تجدر الإشارة إلى أن الباحثين يعتقدون أن هذه التقنية يمكن الاستفادة منها في مجالات متعددة أخرى، مثل: السيارات والمركبات البحرية وتوربينات الرياح.