Ang mga mananaliksik ng Chiba University ay nag-aaral ng owl flight upang magdisenyo ng sasakyang panghimpapawid na naglalabas ng mas kaunting ingay. Gumawa sila ng mga 3D na modelo ng mga pakpak ng kuwago na may mga espesyal na palawit na pumuputol sa hangin habang binabawasan ang ingay. Bilang resulta, maaari itong maging mahalaga para sa hinaharap na mga eroplano, drone, at sasakyang lumilipad.
Sundin ang pinakabagong mga uso sa sasakyang panghimpapawid, at malalaman mo na mas maraming bansa ang nagpapakalat ng mga drone para sa iba’t ibang layunin. Bukod dito, mas maraming kumpanya ang nagpapakilala ng mga lumilipad na sasakyan sa ating mga lungsod. Gayunpaman, ang ingay ay magiging isang pangunahing alalahanin dahil karaniwan ito para sa karamihan ng sasakyang panghimpapawid. Sa kabutihang palad, ang pananaliksik sa Chiba na ito ay maaaring malutas ang isyung iyon at magdala sa amin ng isang hinaharap ng ligtas at tahimik na mga makinang lumilipad.
Idetalye ng artikulong ito ang inspirasyon sa likod ng mababang-ingay na disenyo ng jet na ito. Mamaya, ibabahagi ko ang isa pang cutting-edge na sasakyang panghimpapawid mula sa NASA.
Bakit ibabase ang isang jet design sa owl flight?
Karamihan sa mga tao ay kilala ang mga kuwago bilang dilat ang mata, mga ibong panggabi na kumakain ng mga daga at maliliit na hayop. Gayunpaman, kinikilala ito ng mga eksperto para sa halos walang tunog na paglipad nito.
Makinig sa video sa itaas; makikita mo na ang isang kuwago ay maaaring lumipad sa mga mikropono at halos hindi makagawa ng tunog. Sa kabilang banda, maririnig mo ang malayong mga drone, helicopter, at eroplano mula sa ligaw na pag-inog ng mga jet turbine at propeller blades.
Ang mga ito ay maaaring maging masyadong malakas para sa mga urban na populasyon at mga tirahan ng hayop. Ang Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ay gumagawa ng mga antas ng ingay na hanggang 140 decibels (dB) habang lumilipad.
Lumampas iyon sa 85 dB, na siyang antas na ligtas para sa mga tainga ng tao. Dahil dito, pinag-aralan ni Propesor Hao Liu at ng kanyang mga kasamahan sa Chiba University kung ang mga disenyo ng jet sa hinaharap ay maaaring gayahin ang mga kuwago.
Sinabi ng Interesting Engineering na maraming grupo ng pananaliksik ang nag-attribute sa kanilang hindi gaanong ingay sa micro-fringes, trailing-edge (TE) fringes ng kanilang mga pakpak. Nagsimula ang pangkat ng pananaliksik sa pamamagitan ng paglikha ng dalawang 3D na modelo ng mga tunay na pakpak ng kuwago.
Ang isa ay may TE fringes, at ang isa ay wala. Gumamit sila ng fluid flow simulation, ang Ffowcs-Williams-Hawkings equation, at malalaking eddy simulation upang masuri ang kanilang mga performance.
Maaari mo ring magustuhan: Mas maraming paaralan ang nag-aalok ng mga drone lesson para sa mga bata
Kinumpirma ng mga pagsubok na ang TE fringes ay nagbawas ng ingay mula sa pag-flap ng mga pakpak habang pinapanatili ang aerodynamic performance. Binabawasan nila ang mga pagbabago sa daloy ng hangin sa pamamagitan ng paghiwa-hiwalay ng mga sumusunod na vortex.
Pinigilan din nila ang pagbuhos ng mga vortex sa dulo ng pakpak sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga interaksyon ng daloy sa pagitan ng mga balahibo at dulo ng pakpak. Bilang resulta, pinapahusay ng mga mekanismong ito ang epekto ng TE fringes sa pamamagitan ng pagpapabuti ng aerodynamic performance at pagbabawas ng ingay.
“Ang aming mga natuklasan ay nagpapakita ng epekto ng mga kumplikadong pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga fringes ng TE at ng iba’t ibang mga tampok ng pakpak, na nagpapakita ng bisa ng paggamit ng mga palawit na ito para sa pagbawas ng ingay sa mga praktikal na aplikasyon tulad ng mga drone, wind turbine, propeller, at maging ang mga lumilipad na sasakyan,” sabi ni Liu.
Isa pang low-noise jet na disenyo mula sa NASA
Lumikha ng jet ang National Aeronautics and Space Administration para ibalik ang supersonic na sasakyang panghimpapawid na may dalang pasahero. Ang X-59 ay isang pinagsamang proyekto sa pagitan ng National Aeronautics and Space Administration at defense tech company na Lockheed Martin.
Ang palayaw nito, “Anak ng Concorde,” ay nagmula sa supersonic na paglipad nito, katulad ng sasakyang panghimpapawid ng Concorde. Ito ang unang supersonic na pampasaherong sasakyang panghimpapawid na gumawa ng una nitong transatlantic na paglipad mula London patungong Bahrain noong Setyembre 26, 1973.
Ang orihinal na Concorde ay maaaring magdala ng mga pasahero mula London hanggang New York sa loob ng tatlong oras. Sa kasamaang palad, ang mga paliparan ay huminto sa operasyon noong 2003 dahil sa mga gastos sa pagpapatakbo at ingay.
Ang huli ay nagmula sa sonic boom nito, ang tunog na ginawa nito nang umabot sa supersonic na bilis. Nagbibigay-daan ang Concorde ng mabilis na paglipad sa pamamagitan ng paggalaw nang mas mabilis kaysa sa bilis ng tunog.
Gayunpaman, ang kakayahang iyon ay sapat na malakas upang makabasag ng mga bintana! Makalipas ang ilang dekada, ang pinakabagong NASA jet ay ang pangunahing sasakyan ng Quiet Supersonic Technology o “Quesst” na proyekto ng ahensya ng espasyo.
Ang space agency ay umaasa na ang Quesst ay lilikha ng “sonic thumps” sa halip na mga boom. Sa madaling salita, dapat itong kasing lakas ng paghampas ng pinto ng kotse mula 20 talampakan ang layo.
Maaari mo ring magustuhan: Ang drone ng ibon na may mga pakpak ay nakabasag ng mga tala
Iyon ay mas tahimik kaysa sa dalawang kamay na pumapalakpak, malapit na kulog, o isang tumatalbog na basketball. Higit sa lahat, ang NASA jet ay maaaring lumipad sa Mach 1.4, 925 mph, o 1,488 kph. Gayundin, maaari itong umakyat ng hanggang 55,000 talampakan o 16,764 metro.
Sa kaibahan, ang Anak ng Concorde ay bahagyang mas mabagal kaysa sa hinalinhan nito. Maaari itong umabot sa Mach 2, humigit-kumulang 1,350 mph o 2,173 kph. Bukod dito, ang orihinal na Concorde ay maaaring umabot sa 60,000 talampakan o 18,288 metro.
Gayunpaman, ang X-59 ay maaaring maging isang mas angkop na supersonic na sasakyang panghimpapawid dahil sa disenyo ng Quesst nito. Sinasabi ng Register na inilipat ito ng koponan ng Lockheed Martin’s Skunk Works sa linya ng paglipad para sa mga pagsusuri sa lupa.
Konklusyon
Ang mga mananaliksik ng Chiba University ay nag-aral ng paglipad ng bahaw upang bumuo ng isang halos tahimik na disenyo ng jet. Ang mga paunang pagsusuri ay nagpapakita na ang pagdaragdag ng TE fringes sa mga pakpak ay makabuluhang nakakapagpapahina sa kanilang tunog.
Ang website ng Unibersidad ay nagsasabi na ang pag-aaral ay nagpapalalim sa aming pag-unawa sa TE fringes para sa tahimik na paglipad. Sa lalong madaling panahon, maaari itong magbigay ng inspirasyon sa hinaharap na mga biomimetic na disenyo na maaaring makatulong sa pagbuo ng mababang-ingay na makinarya ng likido.
Matuto nang higit pa tungkol sa natatanging disenyo ng jet na ito sa Bioinspiration & Biomimetics journal sa IOPScience website. Gayundin, tingnan ang pinakabagong digital trend sa Inquirer Tech.