الابتكار من السماء.. تقنيات مستوحاة من الطيور لتعزيز سلامة الطائرات

ألهمت ديناميكيات طيران الطيور الباحثين لاستكشاف تحسينات مبتكرة لأجنحة الطائرات، وقد أثبتت اللوحات الشبيهة بالريش، والمصممة لتشبه الريش المخفي الموجود على أجنحة الطيور، إمكانية تحسين الرفع وتقليل السحب ومنع التوقف.

وتهدف هذه التطورات، المستوحاة من آليات طيران الطيور، إلى تعزيز كفاءة وسلامة الطائرات، خاصة أثناء المناورات الصعبة مثل الهبوط أو الرحلات الجوية في ظروف مضطربة، فيما تشير النتائج إلى تطبيقات واعدة لكل من الطيران التجاري والمتخصص.

النتائج من الأبحاث الحديثة

وفقًا لدراسة نُشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences، تم اختبار اللوحات الخفيفة الوزن التي تحاكي الريش المخفي على أجنحة الطائرات النموذجية في نفق الرياح، وقد لوحظ أن هذه اللوحات تعمل على تحسين تدفق الهواء حول الأجنحة، مما أدى إلى زيادة كبيرة في الرفع بنسبة تصل إلى 45 في المائة وانخفاض في السحب بنسبة 31 في المائة.

وعلى عكس رفارف الأجنحة التقليدية التي يتم تشغيلها يدويًا بواسطة الطيارين، فإن هذه المكونات المستوحاة من الطيور تتكيف تلقائيًا عندما تواجه الأجنحة زاوية هجوم عالية، وهو موقف غالبًا ما يرتبط بفقدان مفاجئ للرفع.

رؤى الخبراء

قالت إيمي ويسا، المهندسة في جامعة برينستون، لـ Science News Explores أن تصميم هذه الرفارف لا يعتمد على عناصر تحكم ميكانيكية بل يستجيب بشكل طبيعي للظروف الديناميكية الهوائية، وساهمت صفوف متعددة من الرفارف الموضوعة عبر الجناح، وليس مقتصرة على مقدمته أو مؤخرته، في تعزيز الرفع من خلال الحفاظ على تدفق هواء ثابت ومنع الهواء عالي الضغط من تعطيل إنتاج الرفع في نقاط حرجة.

تطبيقات استقرار الطائرات

أظهر الاختبار على الطائرات التي يتم التحكم فيها عن بعد تحسن استقرار الطيران، خاصة في ظل الطقس العاصف أو أثناء العمليات على مدارج قصيرة. سلط الباحثون الضوء على إمكانات هذا التصميم لمعالجة التحديات في مجال الطيران، حيث يعد التحكم الدقيق والكفاءة أمرًا بالغ الأهمية وفقًا للنشر.

من خلال تكييف المفاهيم المستمدة من رحلات الطيور، يهدف المهندسون إلى تطوير طائرات قادرة على أداء أكثر سلاسة وموثوقية في السيناريوهات الصعبة. وتؤكد هذه التطورات على إمكانات الابتكارات المستوحاة من علم الأحياء في تطوير تكنولوجيا الطيران.