Trong nhiều năm tới, máy bay đã, đang; và sẽ tiếp tục là phương tiện chính để giúp đỡ bà con đi tới những nơi xa xôi; vùng xa trong thời gian ngắn nhất có thể. Các mẫu máy bay nói chung; đặc biệt là máy bay thương mại không ngừng được cải tiến.
Nghiên cứu cải tiến động cơ
Ngoài việc tập trung vào việc cải thiện các tính năng an toàn và tiện nghi; một thách thức là giảm tiêu thụ nhiên liệu; và khí thải môi trường trên tất cả các chuyến bay;cũng là một trong những mối quan tâm hàng đầu của các kỹ sư hàng không.
Do đó, bên cạnh việc cải tiến động cơ; vấn đề tối ưu hóa thiết kế khí động học của thân máy bay cũng đang được quan tâm.
Trong một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Stuttgart (Đức); và Đại học London (Anh), các chuyên gia đã phát hiện ra một ý tưởng thiết kế mới lấy cảm hứng từ cấu trúc vảy cá.
Đặc biệt, cấu trúc vảy cá; có thể cải thiện đáng kể tính khí động học của máy bay; giúp giảm thiểu ma sát và lực cản của không khí ở bất kỳ khu vực nào của thân máy bay.
Chúng tôi thường nghiên cứu cấu trúc bề mặt của vảy cá nước ngọt rất kỹ lưỡng; và các mô hình của các lớp vảy chồng lên nhau là những vảy tuyệt vời.
Đây cũng là yếu tố giúp hạn chế tối đa sức cản của nước đối với cá. Giáo sư Christoph Bruecker, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Các lớp xếp chồng khít lên nhau làm giảm đáng kể lực cản ma sát – chúng tôi đã chứng minh điều này thông qua các phép đo chi tiết và mô phỏng sinh học”.
Cấu trúc vảy cá
Các thí nghiệm chuyên sâu được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu có liên quan đến một đường hầm dẫn nước đặc biệt tại Đại học Stuttgart; được sử dụng để kiểm tra cũng như đánh giá các giả thiết về mối liên hệ giữa tính khí động học; và cấu trúc vảy cá bằng cách so sánh lực cản của nước tác động lên mặt phẳng nhẵn; và mặt phẳng được phủ lớp vảy giả.
Kết quả cho thấy mảng vảy cá tạo ra chuyển động ngoằn ngoèo của chất lỏng; ở các vùng chồng chéo trên bề mặt các lớp; qua đó làm giảm lực ma sát lên đến 25%.
Tất nhiên máy bay không di chuyển trong nước; nhưng các hiệu ứng tương tự – liên quan đến “nguyên tắc vật lý của sự tạo dòng chảy thành vệt” thông qua các lớp vảy chồng lên nhau – cũng có thể làm cho cánh; và thân của máy bay có tính khí động học tốt hơn khi chuyển động trong không khí.
Nhiều ứng dụng trong lĩnh vực khác
Ngoài ra mô hình công nghệ mới này cũng có thể ứng dụng khả thi trong việc thiết kế các tuabin gió trong tương lai.
Dẫu vậy, nếu bạn đang hy vọng vào những chiếc máy bay trong tương lai trông giống như những con cá khổng lồ; bạn có thể sẽ phải thất vọng. Bruecker cho rằng những lớp vảy chồng lên nhau nhiều khả năng sẽ được làm nhỏ đến mức khó có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Hiện nghiên cứu này đã nhận được tài trợ một phần bởi BAE Systems; một công ty quốc phòng và hàng không vũ trụ có truyền thống quan tâm đến những nghiên cứu mới mang tính ứng dụng cao.
BAE Systems trước đây đã hỗ trợ một số dự án sáng tạo như lá chắn làm lệch hướng tán xạ năng lượng; và máy bay không người lái quân sự “phát triển” bằng cách sử dụng hóa chất.
Nếu chứng minh được sự hiệu quả trong thử nghiệm thực tế; và đặt biệt là sự hợp lý trong chi phí triển khai thương mại; mô hình vỏ máy bay kiểu mới này hoàn toàn có thể được đón nhận; và ứng dụng đại trà bởi các nhà sản xuất máy bay cả dân dụng lẫn quân sự.
Trên thực thế; các công ty sản xuất máy bay đang ngày càng quan tâm đến việc sử dụng những bề mặt có cấu trúc vi mô như vậy trong các ứng dụng khí động học; đặc biệt là đối với những phát triển gần đây liên quan đến công nghệ tàu bay nhiều lớp.
Máy bay là phương tiện di chuyển nhanh tiện lợi nhưng cũng tìm ẩn nhiều rủi ro; để tìm hiểu bạn cũng xem thêm nhiều bài viết tương tự tại otec.com.vn.
Nguồn: quantrimang.com
