توسعه بال های انعطاف پذیر کامپوزیتی با همکاری MIT و ناسا

بال ها از پیشرفته ترین و پیچیده ترین قطعات در یک وسیله پرنده به شمار می آیند و معمولاً بیشترین فشارها و تنش ها را در حین پرواز تحمل می کنند. حال محققین دانشگاه MIT با مشارکت ناسا موفق به توسعه بال کامپوزیتی جدیدی شده اند که دارای قابلیت ارتجاعی و حتی تغییر شکل کنترل شده است.

بهترین بال ها را پرندگان دارند. ویژگی منحصر به فرد این بال ها نسبت به نمونه های به کار رفته در هواپیماها، قابلیت انعطاف پذیری و تغییر شکل آنهاست که قدرت مانوور بیشتری را برای این جانداران فراهم می کند.

تا به امروز روش های مکانیکی کمک می کرد که تغییراتی محدود در شکل بادها در حین پرواز ایجاد شود، اما بال جدید خود از ساختاری مقاوت و در عین حال انعطاف پذیر ساخته شده که برخی از تغییر حالت ها را در حین پرواز ممکن می سازد.

در بال های توسعه یافته توسط دانشمندان MIT، دیگر خبری از فلپ یا براآفزاها نیست و به مانند بال پرندگان، این تغییر شکل خود بال است که امکان هدایت آن را را فراهم می آورد.

این قابلیت توسط عناصر ساختاری هوشمندی تحت عنوان «مصالح دیجیتالی» یا (digital materials) ایجاد می شوند. آرایه ای از این مصالح دیجیتالی به هم متصل، اسکلت این بال ها را می سازند و با فشاری که توسط یک موتور کوچک در نوک بال ایجاد می شود، می توان تغییر شکل این اسکلت را کنترل کرد.

MIT این بال را به مانند پوستی توصیف می کند که قطعات تشکیل دهنده آن علی رغم تغییر شکل، همواره سطخ صاف مورد نظر برای تامین نیازهای ایرودینامیکی را حفظ می کند. علاوه بر این، می توان قطعات سازنده این بال را به طور کامل از یکدیگر جدا و با آرایش جدیدی دوباره به هم متصل کرد. چنین قابلیت هایی سبب می شود بال جدید از لحاظ ایرودینامیکی بسیار بهینه تر شده و در نتیجه در مصرف سوخت صرفه جویی شود.

آزمایش های تونل باد نشان داده اند که این بال ها می توانند با یک دهم وزن بال های فعلی، همان عملکرد را از لحاظ مقاومت و بازده ایرودینامیک از خود نشان دهند.

آزمایش های پروازی ابداع جدید هم بسیار موفقیت آمیز بوده است و در صورت ادامه این روند به زودی شاهد استفاده از آنها در پهپادهای نجات و خدمات رسان خواهیم بود.

نکته جالب اینجاست که کاربردهای این تکنولوژی جدید به صنایع هوایی محدود نشده و از قابلیت های تغییر شکل کنترل شونده این ساختار می توان برای تولید ربات ها، آسمانخراش ها و پل ها نیز استفاده کرد.