Sayap kelawar untuk pesawat yang lebih baik
Penyelidik di Makmal Diagnostik Aliran Sekolah Kejuruteraan EPFL telah membuat inspirasi dari alam semula jadi untuk mewujudkan drone yang lebih cekap, merancang sayap yang dimodelkan selepas kelawar.
Pasukan itu mengakui bahawa kelawar melayang dan mempunyai sayap membran deformable, yang mendorong persoalan bagaimana ubah bentuk sayap mempengaruhi prestasi melayang.Walau bagaimanapun, menjalankan eksperimen pada haiwan hidup adalah mencabar.Untuk menangani masalah ini, para penyelidik menggunakan eksperimen yang diilhamkan oleh bio yang dipermudahkan untuk mendapatkan gambaran tentang selebaran alam semula jadi dan menerapkan pengetahuan itu untuk mereka bentuk kenderaan udara yang lebih cekap.
Penemuan utama kajian adalah bahawa kenaikan lif tidak datang dari vorteks terdepan, seperti yang dilihat dalam sayap serangga, tetapi dari aliran berikutan kelengkungan licin sayap membran.Para penyelidik mendapati bahawa hanya jumlah yang betul mesti melengkapkan sayap;Prestasi bertambah buruk jika sayap terlalu fleksibel.
Pasukan ini mencipta sayap fleksibel dari polimer berasaskan silikon yang dilampirkan pada bingkai tegar dengan tepi berputar.Dihidupkan dalam tangki air yang dipenuhi dengan zarah pengesan berasaskan polistirena, para penyelidik dapat memvisualisasikan aliran udara, sesuatu yang mustahil dengan haiwan hidup.Pemerhatian mereka mendedahkan bahawa sayap seperti kelawar menunjukkan aliran udara yang lancar dan bukannya mewujudkan vorteks terdepan.Ini mengakibatkan peningkatan angkat dan kecekapan yang lebih tinggi daripada sayap tegar yang setara.
Eksperimen membenarkan pasukan untuk secara tidak langsung mengubah sudut depan dan belakang sayap, memerhatikan bagaimana perubahan ini mempengaruhi penjajaran dengan aliran.Oleh kerana ubah bentuk membran, aliran itu tidak melancarkan vorteks tetapi mengikuti kelengkungan sayap, mewujudkan lebih banyak angkat tanpa memisahkan.
Temuan ini dapat meningkatkan kecekapan untuk pelbagai kenderaan udara dan menyediakan cara untuk membuat drone yang lebih kecil dengan menggantikan rotor tradisional dengan sayap flapping seperti kelawar.Pasukan ini juga mencadangkan menerapkan pandangan ini untuk meneroka keuntungan kecekapan yang berpotensi dalam sistem lain, seperti peranti penuaian tenaga angin dan pasang surut.
