Fågelinspirerad teknik revolutionerar drönarnas flygförmåga
StockholmForskare vid Princeton University har utvecklat en ny metod för att förbättra fjärrstyrda flygplans flygning, genom att härma hur fågelfjädrar fungerar. De har lagt till rader av rörliga klaffar på flygplansvingarna, inspirerade av hur vissa fjädrar hos fåglar hjälper till vid specifika rörelser. Denna design förbättrar flygegenskaperna hos flygplanen. Under ledning av Aimy Wissa upptäckte teamet att dessa nya klaffar hjälper till att förhindra stalling, vilket kan vara ett farligt problem under flygningar.
Studien visar att dessa flikar har betydande fördelar.
Ökat lyft med 45%, minskad luftmotstånd med 30% och förbättrad flygplansstabilitet.
Dessa förbättringar är imponerande eftersom de fungerar utan behov av extra energi eller avancerade maskiner. De förlitar sig främst på luftflödet för att fungera, vilket gör dem till en kostnadseffektiv lösning för att förbättra flygsäkerhet och effektivitet.
Bioinspirerad ingenjörskonst handlar om att lära sig av naturen för att lösa problem hos oss människor. Detta koncept har funnits länge, men ny forskning kan hjälpa oss tillämpa det inom fler områden än bara flyg. Exempelvis kan förståelsen av hur flikar påverkar luftströmmen hjälpa oss att designa effektivare bilar och ubåtar. Genom att justera luftflödet kan vi minska energiförbrukningen och utsläppen hos dessa fordon, vilket gör dem mer miljövänliga.
Denna studie visar potentialen för forskning som kombinerar olika områden. Ingenjörer och biologer som samarbetar kan få en djupare förståelse för hur täckfjädrar fungerar hos fåglar. Genom att undersöka hur dessa fjädrar hjälper fåglar att anpassa sig till olika flygförhållanden kan forskare utveckla bättre teorier som är användbara både för levande varelser och maskiner.
Idén att anpassa sig till förändringar i miljön öppnar upp nya möjligheter för att använda artificiell intelligens inom flyget. Framtida flygplan kan komma att ha system som snabbt kan justera sig efter olika flygförhållanden, och ändra vingarnas form i realtid för att förbättra prestandan. Dessa framsteg kan leda till smartare och mer effektiva flygningar, minska risken för överstegring och göra flygresor säkrare både för kommersiella flygplan och drönare. Forskningen visar hur vi kan låna inspiration från naturen för att utveckla mänsklig teknologi.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2409268121och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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.2409268121Dela den här artikeln