Innovative Flugtechnologie, inspiriert von Vogelfedern, revolutioniert den Drohnenflug mit erhöhter Stabilität und Effizienz
BerlinForscher der Princeton University haben eine neuartige Methode entwickelt, um ferngesteuerte Flugzeuge zu verbessern, indem sie sich das Prinzip von Vogelfedern zunutze machen. Inspiriert von speziellen Federn bei Vögeln, die bestimmte Bewegungen unterstützen, haben sie bewegliche Klappen an den Tragflächen angebracht. Dieses Design verbessert die Flugleistung der Flugzeuge erheblich. Unter der Leitung von Aimy Wissa hat das Team herausgefunden, dass diese neuen Klappen ein Abkippen des Flugzeugs verhindern können, was ein gefährliches Problem während des Flugs darstellen kann.
Die Untersuchung zeigt, dass diese Klappen bedeutende Vorteile bieten.
- Erhöhung des Auftriebs um 45%
- Reduzierung des Luftwiderstands um 30%
- Verbesserte Stabilität des Flugzeugs
Diese Verbesserungen sind beeindruckend, da sie ohne zusätzlichen Energieaufwand oder komplizierte Maschinen auskommen. Sie nutzen hauptsächlich den Luftstrom, um zu funktionieren, was sie zu einer kostengünstigen Möglichkeit macht, die Flugsicherheit und Effizienz zu steigern.
Bio-inspiriertes Ingenieurwesen basiert darauf, von der Natur zu lernen, um menschliche Herausforderungen zu bewältigen. Diese Idee existiert schon länger, doch aktuelle Forschung könnte uns ermöglichen, diesen Ansatz in mehr Bereichen als nur der Fliegerei zu nutzen. Beispielsweise könnte das Verständnis, wie Klappen den Luftstrom verändern, dabei helfen, effizientere Autos und U-Boote zu entwickeln. Durch die Anpassung des Luftstroms könnten diese Fahrzeuge weniger Energie verbrauchen und weniger Emissionen erzeugen, was sie umweltfreundlicher macht.
Studie beleuchtet das Potenzial interdisziplinärer Forschung: Ingenieure und Biologen könnten mehr über die Funktion von Deckfedern bei Vögeln erfahren. Indem untersucht wird, wie diese Federn Vögel bei unterschiedlichen Flugbedingungen unterstützen, könnten Wissenschaftler Theorien entwickeln, die sowohl für Lebewesen als auch für Maschinen nützlich sind.
Umweltanpassung eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz von künstlicher Intelligenz in der Luftfahrt. Zukünftige Flugzeuge könnten Systeme besitzen, die sich schnell an wechselnde Flugbedingungen anpassen und ihre Flügel in Echtzeit verändern, um die Leistung zu optimieren. Diese Entwicklungen könnten zu intelligenteren und effizienteren Flügen führen, das Risiko von Strömungsabrissen verringern und sowohl für Verkehrsflugzeuge als auch Drohnen die Sicherheit erhöhen. Die Forschungsergebnisse zeigen, wie das Studium der Natur menschliche Technologie verbessern kann.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409268121und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Girguis Sedky, Nathaniel Simon, Ahmed K. Othman, Hannah Wiswell, Aimy Wissa. Distributed feather-inspired flow control mitigates stall and expands flight envelope. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (45) DOI: 10.1073/pnas.2409268121Diesen Artikel teilen