新的空氣動力研究提高了飛機的速度

  • 該項目是倫敦大學和斯圖加德大學的共同努力。
  • 該團隊利用數字顯微鏡,然後進行計算機仿真,以幾何方式重建複雜的圖案。
  • 魚鱗表面的重疊區域導致液體的鋸齒形運動,從而改善了水流。

Scientists regularly turn to the animal world for inspiration, especially when they are working to improve the aerodynamic characteristics of aircraft.科學家經常向動物界尋求靈感,特別是在他們致力於改善飛機的空氣動力學特性時。 European scientists who study aerodynamic forces have discovered several interesting areas of future work, inspired by fish scales.研究空氣動力的歐洲科學家在魚鱗的啟發下發現了一些有趣的未來工作領域。 Such structures can reduce the drag of aircraft by as much as 25 percent.這樣的結構可以將飛機的阻力減少多達XNUMX%。

飛行中的空氣動力。

不久前,蝗蟲機翼的複雜運動促使他們設計出效率更高的飛機機翼。 這不是科學家第一次通過觀察我們的動物世界來發現新的創新技術。

在2009年,利用風洞和高速數碼攝像機,科學家們首次捕捉到了蝗蟲翅膀在飛行過程中的形狀變化,並進行了首次創作。

該計算機模型能夠重現其複雜的拍打運動所產生的氣流和推力。 建模 空氣動力學的秘密 使我們更接近於創建具有昆蟲的可操作性和能效的微型機器人傳單。

此外,一項新研究的作者共同努力。 該項目是倫敦大學和斯圖加德大學的科學家之間的項目。 他們藉助魚鱗提出了這個主意。

該小組觀察到鱗片如何幫助魚類在水中順利移動。 眾所周知,魚類依賴高度發達的微小鱗片陣列來最大程度地減少游泳時的阻力。 在研究了歐洲鱸魚和鯉魚鱗片的表面拓撲之後,科學家發現了一種獨特而有趣的動力學。

此外,該團隊利用了數字顯微鏡,然後利用計算機模擬來以幾何方式重建複雜的圖案。 事實證明,魚鱗表面的重疊區域會導致液體在接觸時呈鋸齒形運動。 反過來,會產生“條紋流”,以抵消通常導致 Tollmien–Schlichting波.

魚鱗。

在流體動力學中,Tollmien-Schlichting波是在有限的剪切流中產生的沿流向不穩定的波。 它是層流邊界剪切流轉變為湍流的較常見方法之一。 最終,它產生的之字形運動和條紋狀流動使秤的摩擦阻力降低了25%以上。

斯圖加特大學的層流隧道內的一組魚鱗附著在板上的魚鱗片上複製了這種效果。

如果可以通過在空氣動力學表面安裝“鱗片”製成的人造格柵來複製這種效果,那麼它們在新一代飛機的開發中將發揮重要作用。 這樣的汽車將飛行得更快,同時消耗更少的燃料。

這是研究論文  “使用仿生魚鱗陣列的轉換延遲” 在他們的工作上。

總的來說,這項工作對航空航天業是有希望的。 但是,要將技術推向市場仍然需要大量的工程工作。 它可能具有民用和軍事應用。 目前,尚無可用於市場的具體計劃或日期。

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克里斯蒂娜·基托娃(Christina Kitova)

我一生的大部分時間都在從事金融,保險風險管理訴訟。

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