Как создать более легкие, прочные и устойчивые крылья самолета? У природы может быть ответ. В статье, опубликованной в журнале Advanced Science, крыло стрекозы использовалось в качестве основы для переделки Боинга 777.
читать далее
Почему стрекоза?
- «Когда вы смотрите на стрекозу, вы видите крылья, которые за миллионы лет превратились в невероятно легкую, эффективную и прочную структуру», — защищает Масуд Акбарзаде из Пенсильванского университета в США, один из ответственных за работу.
- Он объясняет, что его интересовала геометрия поверхности и внутренняя структура жилок в крыльях.
- И он указывает, что, когда мы внимательно смотрим на животное, мы понимаем, что его тело состоит из множества выпуклых многоугольников, которые гарантируют силу и гибкость, а также обеспечивают поддержку и быстрые маневры.
- «Выпуклая сеть крыла очень похожа на эффективные сети, которые мы разработали, используя статический метод графа, который мы исследовали и разработали в лаборатории. Мы подумали: можем ли мы использовать наши инструменты анализа на основе геометрии для анализа этих моделей и воссоздания их в других условиях для других типов крыльев?»
- Затем исследователи нанесли на карту внутреннюю структуру крыла стрекозы и использовали эти данные для разработки и обучения алгоритма.
- Результатом стало «крыло самолета, спроектированное по принципам, наблюдаемым в крыле стрекозы», — говорит Акбарзаде.
Структуры крыла стрекозы были использованы в качестве основы для создания новой модели самолета (Изображение: Darkdiamond67/Shutterstock)
Приложение реального мира
- Следующим шагом было применение открытия в меньшем масштабе, включение дизайна, вдохновленного стрекозами, в 2D-фюзеляж крыла Boeing 777.
- Испытания показали значительное улучшение конструктивной эффективности крыльев.
- Конструкция «стрекоза» увеличила жесткость на 25%, намекая на возможность создания более легких и эффективных крыльев.
- Теперь команда планирует использовать 3D-структуры крыла стрекозы в дополнение к улучшению модели машинного обучения.
- Если это сработает, это может означать настоящую революцию в авиации.
- «Таким образом, мы могли бы создавать более легкие и эффективные самолеты с использованием меньшего количества материалов, что привело бы к значительной экономии топлива и затрат, не говоря уже о существенном снижении воздействия авиации на окружающую среду», — подчеркивает Масуд Акбарзаде.
С информацией от Tech Xplore.
Смотрели новые видео на YouTube от Olhar Digital? Подписывайтесь на канал!