鳥の羽に学ぶ新技術、飛行機を飛躍的に進化させる
Tokyoプリンストン大学の研究者たちは、鳥の羽の仕組みを取り入れた新しい方法でリモート操作の飛行機の飛行性能を向上させました。彼らは、特定の動きを助ける鳥の羽から着想を得て、飛行機の翼に可動式のフラップを追加しました。このデザインにより、飛行機の飛行効率が向上しています。エイミー・ウィッサが率いるチームの研究によれば、これらのフラップは飛行中の危険な問題である失速を防ぐことができるとされています。
この研究によれば、これらのフラップには重要な利点があることが明らかになっています。
航空機の性能が向上しました。揚力が45%増加し、抗力が30%減少しました。また、航空機の安定性も強化されています。
これらの改善は、余分な電力や複雑な機械を必要とせずに機能するため、非常に印象的です。主に空気の流れを利用しており、コストを抑えた方法で飛行の安全性と効率を向上させます。
自然界から学び人間の問題を解決するバイオインスパイアード工学は、長い間存在する考え方ですが、新たな研究により、このアプローチを飛行領域以外でも活用できる可能性が出てきました。例えば、フラップがどのように空気の流れを変えるかを理解することで、より効率的な車や潜水艦の設計に貢献できるかもしれません。空気の流れを調整することで、これらの乗り物はエネルギー消費を抑え、排出物を減らすことができ、環境に優しくなるでしょう。
この研究は、異なる分野を組み合わせた研究に大きな可能性があることを示しています。技術者と生物学者が協力することで、鳥の覆羽がどのように機能するかについて、より多くの知識を得ることができるでしょう。これらの羽が鳥の飛行条件の調整にどのように役立つかを研究することで、生物や機械の理論構築に応用できるでしょう。
環境の変化に適応する考え方は、航空分野での人工知能の新たな可能性を開拓しています。将来の航空機は、異なる飛行条件に素早く対応し、リアルタイムで翼の形状を変化させて性能を向上させるシステムを搭載するかもしれません。これらの技術革新により、より賢く効率的な飛行が実現し、失速のリスクを減らし、商業飛行やドローンの安全性が向上するでしょう。この研究は、自然を学ぶことで人間の技術を向上させる手助けになることを示しています。
この研究はこちらに掲載されています:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409268121およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は
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.2409268121昨日 · 16:51
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