Nieuwe vliegtuigtechnologie imiteert vogelveren voor efficiënt en stabiel vliegen zonder extra energiegebruik
AmsterdamOnderzoekers van Princeton University hebben een innovatieve methode ontwikkeld om de vliegprestaties van op afstand bediende vliegtuigen te verbeteren, geïnspireerd door de werking van vogelveugels. Het team, onder leiding van Aimy Wissa, heeft beweegbare kleppen aan vliegtuigvleugels toegevoegd, gebaseerd op bepaalde veren van vogels die specifieke bewegingen ondersteunen. Deze aanpassing verbetert de vliegefficiëntie en helpt het risico op gevaarlijk vallen tijdens de vlucht te verminderen.
Het onderzoek toont aan dat deze flappen aanzienlijke voordelen bieden.
Verbetering van de jaarlijkse luchtvaartprestaties
- Verhoging van het liftvermogen met 45%
- Vermindering van de luchtweerstand met 30%
- Verbeterde stabiliteit van het vliegtuig
Deze verbeteringen zijn opvallend omdat ze functioneren zonder extra energie of ingewikkelde machines. Ze maken voornamelijk gebruik van luchtstroom, wat ze een kosteneffectieve methode maakt om de veiligheid en efficiëntie van vluchten te verbeteren.
Bio-geïnspireerde techniek leert van de natuur om menselijke problemen op te lossen. Hoewel dit idee al langer bestaat, kan recent onderzoek ons helpen deze benadering breder toe te passen dan alleen in de luchtvaart. Door bijvoorbeeld te begrijpen hoe flappen de luchtstroom beïnvloeden, kunnen we betere auto's en onderzeeërs ontwerpen. Door de luchtstroom aan te passen, kunnen deze voertuigen minder energie verbruiken en minder uitstoot veroorzaken, wat ze milieuvriendelijker maakt.
Dit onderzoek wijst op de potentie van interdisciplinair onderzoek. Ingenieurs en biologen zouden door samenwerking meer inzicht kunnen krijgen in de werking van dekveren bij vogels. Door te onderzoeken hoe deze veren vogels helpen zich aan te passen aan verschillende vliegomstandigheden, kunnen wetenschappers betere theorieën ontwikkelen die zowel voor levende wezens als machines van nut zijn.
De aanpassing aan milieuveranderingen biedt nieuwe mogelijkheden voor het gebruik van kunstmatige intelligentie in de luchtvaart. Toekomstige vliegtuigen kunnen systemen hebben die zich snel aan diverse vliegomstandigheden aanpassen, waarbij vleugelvormen in real-time worden gewijzigd om de prestaties te verbeteren. Deze innovaties kunnen leiden tot slimmere en efficiëntere vluchten, waardoor de kans op een overtrek afneemt en het vliegen veiliger wordt voor zowel commerciële vliegtuigen als drones. De bevindingen benadrukken hoe het bestuderen van de natuur kan bijdragen aan verbeteringen in menselijke technologie.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409268121en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
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.2409268121Deel dit artikel