تغطية شاملة

رفرفة أجنحة الطائرة بدون طيار – بحث إسرائيلي يحاول تسخير مبادئ طيران الطيور المغردة لتطوير الطائرات

رفرفة الأجنحة هي الفرق الرئيسي بين طريقة طيران الطيور والحشرات والطائرات التي نعرفها

الدكتور يوسي أليمالك، باحث في هندسة الطيران من التخنيون وطاقمه تصوير: إيتاي نيبو
الدكتور يوسي أليمالك، باحث في هندسة الطيران من التخنيون وطاقمه. تصوير: إيتاي نيبو

الطائر الطنان هو طائر مغرد صغير، معروف من بين أشياء أخرى بمهاراته في الطيران. إنها قادرة على الطيران بشكل مستقيم وبسرعة عالية، والمناورة برشاقة كبيرة وكذلك التحليق في مكانها، بينما تمتص الرحيق من الزهور. ولم تمر هذه القدرات المثيرة للإعجاب دون أن يلاحظها أحد مهندسو الطيران، الذين يسعون إلى تسخير المعرفة المكتسبة على مدى ملايين السنين من التطور، لصالح تطوير طائرات أكثر كفاءة. يقول الدكتور يوسي إليمالك، الباحث في هندسة الطيران من التخنيون: "نحن نحاول معرفة كيفية مقارنة الزعانف المختلفة من الطبيعة بالطائرات التي نعرفها ونخطط لها كل يوم". "الرغبة هي تصميم طائرات صغيرة ومتطورة من الجيل القادم، والتي ستكون أصغر بكثير من الطائرات بدون طيار (طائرات صغيرة بدون طيار) الموجودة اليوم، ومن الطبيعة نرى أن الطيور تفعل ذلك وهي ترفرف بأجنحتها".

ممارسة رطبة

رفرفة الأجنحة هي الفرق الرئيسي بين طريقة طيران الطيور والحشرات والطائرات التي نعرفها. بنى أليمالك نماذج لأجنحة الطيور، وجهازًا خاصًا لفحصها: ذراع آلية تحرك الجناح داخل خزان ماء. تتيح هذه الطريقة متابعة التيارات الناتجة عن حركة الجناح، ومحاولة فهم القوى المطبقة عليه في كل نقطة. إن استخدام البيئة المائية، بدلاً من الهواء، يجعل من الممكن متابعة الحركة البطيئة نسبياً للجناح، وفحص التيارات التي يصدرها في الوسط المحيط. يستخدم الباحثون جناحًا يطلق نفاثات من الحبر في الماء، أو الماء الذي يحتوي على جزيئات طلاء صغيرة. يتيح تسجيل الفيديو المتطور إمكانية فحص التيارات وتحليلها رياضياً. يقول إليمالك: "بدأ البحث منذ حوالي ثلاث سنوات بدراسة أساسية لمجال التدفق حول الجناح الثابت للطائر الطنان". "ثم قمنا بالتحقق مما يحدث حول الجناح الدوار، لفحص مدى تشابهه مع مروحة المروحية. الأمر الأكثر تعقيدًا هو تحليل مجال التدفق حول الجناح المرفرف - التسارع والتباطؤ ودوران الجناح في نهاية السكتة الدماغية وإعادة التسارع مرة أخرى. وقد تم ذلك من باب الرغبة في فهم كيفية الحصول على قوة الرفع العالية والكفاءة العالية في طيران الطيور الطنانة."

مسألة أمنية

ويأمل الباحثون أن تتيح المعرفة التي سيتم جمعها حول فيزياء حركات الأجنحة لدى الطيور الطنانة تصميم طائرة صغيرة يمكنها تطبيق هذه المبادئ لتحقيق كفاءة طيران عالية. ومع ذلك، يجب أن تكون الطائرة بحجم مماثل للطائر - بضعة سنتيمترات - حتى تعمل بكفاءة مماثلة. ستواجه الطائرات الأكبر حجمًا لزوجة هواء أعلى بكثير، وبالتالي سيكون استهلاكها للطاقة كبيرًا جدًا. ربما لن يشارك أليمالك نفسه في تطوير الطائرات، على الأقل في السنوات المقبلة، ويفضل التركيز في الوقت الحالي على المعرفة البحتة. ومن المتوقع في المرحلة التالية من البحث أن يدرس حركة جناح الخفاش الذي يتمتع بخصائص فريدة. ويوضح قائلاً: "إن الخفافيش لا ترفرف بأجنحتها مثل الطيور الطنانة، لكنها تتمتع بقدرة قوية على المناورة". "نريد أن نعرف إلى أي مدى تساهم حقيقة أن جناحهم غشائي - أي أنه مبني بشكل أساسي من غشاء رقيق - في تحسين أداء طيرانهم مقارنة بالأجنحة التي نعرفها من يوم لآخر. نريد محاكاة الطائرات التي تشبه الخفافيش."

إن عمل إليمالك وزملائه على الأجنحة الثابتة - التي لا ترفرف - قد أسفر بالفعل عن بعض الأفكار المهمة حول تدفق الهواء حول الجناح وتكوين دوامات الهواء، وهي أفكار لها علاقة مباشرة باستهلاك الوقود والطاقة. طائرات. وإذا أدت أبحاثه أيضًا إلى بناء طائرة صغيرة يمكنها أن ترفرف بجناحيها مثل الطائر، فإن ذلك سيؤدي إلى ترقية مجال الطائرات الصغيرة. يمكن أن تكون مثل هذه الطائرات بدون طيار أداة مهمة في مسح المناطق الخطرة والتقاط الصور وجمع المعلومات. ولا عجب أن يحظى البحث أيضًا باهتمام المؤسسة الأمنية، التي تشارك حتى في تمويله.

تعليقات 11

  1. تتمثل الفكرة في إنشاء مركبة طيران صغيرة ومتطورة تعتمد على الطائر الطنان، وهو طائر طنان سريع للغاية، والذي سيكون بمساعدة جناحيه مرنين، وسيتم تشغيله بواسطة آلية محركة لكل جانب، مما سيسمح له بالطيران فوق وابقى هناك بغرض التقاط الصور وما شابه + محرك صاروخي بمجرد وصولك إلى ارتفاع معين يتوقف تشغيل الأجنحة ويبدأ دفع الصاروخ للطيران وأمامه ستكون هناك أجهزة استشعار ومستقبلات للحرارة. حجم الطائرة بالكامل هو حجم الطائر المغرد ويمكن استخدامها للتصوير الفوتوغرافي الذي لن يتمكن العدو من اكتشافه بسرعة. هل هذا ما أعتقده ربما؟

  2. عزيزتي كاميلا،

    شكرا على التفاصيل، وأنا مقتنع. لا أؤمن بأي مؤامرات بالطبع. على الأكثر، فكرت في أنهم ربما قاموا بإلباس هذه التكنولوجيا والقدرة على المناورة الكامنة فيها على نوع من القنابل الذكية بدلاً من الدفع/التوجيه بالوسائل التقليدية. لذلك لا...:)

  3. هكذا تبدأ (أو بالأحرى تستمر) نظريات المؤامرة حول زيارات الكائنات الفضائية...

    أ.ك، كنت تعتقد أنك تتخيل وكنت على حق، لقد تخيلت. ويبدو أن هذين الصاروخين (وليسا قنابل ذكية لأن هناك رد فعل عكسي واضح للعيان) أصابا الهدف الواحد تلو الآخر. ترجع التغييرات في شكل الصاروخ والشظايا إلى انبعاث غير متساوٍ للضوء (حتى لو قمت بتصوير شمعة، فسوف تحصل على ظاهرة "الوميض" المماثلة). تتحرك كل من الصواريخ والشظايا بطريقة يمكن التنبؤ بها، وتحافظ الصواريخ على خط مستقيم تمامًا تقريبًا بينما تبدو مسارات الشظايا تمامًا كما تبدو المسارات الباليستية في الفضاء ثلاثي الأبعاد. التغيير في الاتجاه هو النقطة التي يتم فيها تصفية المكون الرأسي العلوي وتبدأ القطعة في الانخفاض. كما أن التأخير لجزء من الثانية هو بالضبط ما يجب أن يحدث في هذا التحول. إذا كنت على استعداد لاستثمار بعض الوقت واختبار ذلك تجريبيًا، فلا تتردد في تصوير صديق يرمي كرة على جميع أنواع الارتفاعات ومن جميع أنواع الزوايا، وبعد ذلك يمكنك أن ترى أنك تحصل على سلوك مماثل.

    أبعد من ذلك، فإنه ببساطة ليس من المنطقي أن ما ترونه هناك هو طائرة مبتكرة تعتمد على التكنولوجيا كما هو موضح في المقال، وذلك لعدة أسباب:
    أ) لا يزال في المراحل الأولى من التطوير.
    ب) نظرًا للقيود الفنية المذكورة في المقالة، من المتوقع أن يكون حجم هذه الطائرة بضعة سنتيمترات، وما تراه في الصورة أكبر بكثير، وعلى أي حال لن تتمكن طائرة يبلغ قطرها بضعة سنتيمترات من تحمل ما يكفي من المتفجرات للقيام بهذا النوع من العمل.
    ج) ما تراه في الفيديو يتحرك بسرعة كبيرة جدًا ويتم عرض الصورة بحركة بطيئة وفقًا لتفاعل الأجزاء التي تتحرك بالفعل بشكل أبطأ من المتوقع (ولكن يبدو أنها تتحرك وفقًا للمسارات الصحيحة وفقًا للقوانين) الفيزياء). لست متأكدا من أن الطائرة المذكورة في المقال ستكون قادرة على التحرك بهذه السرعة. الطيران المعتمد على أجنحة متحركة يتطلب آليات تحكم دقيقة غير مصممة للسرعات العالية، في الواقع عند السرعة العالية تصبح الأجنحة عبئا والطيور الجارحة التي تصل إلى سرعات عالية تميل إلى سحب أجنحتها والضغط عليها أقرب ما يمكن إلى الجسم عندما يغوصون للأسفل لتحقيق سرعة عالية (ومفاجأة) وحتى ذلك الحين لا يقتربون لتحقيق سرعة تقترب من سرعة الصواريخ.
    د) من الواضح أن هناك دافع خلفي للصواريخ، أي قوة الدفع الصاروخية التي ستمكن من سرعة الصواريخ. الفكرة الكاملة للطائرة المرفرفة هي إلغاء الحاجة إلى محرك احتراق ثقيل جدًا (بسبب الآلية والوقود).
    هـ) من السخافة بعض الشيء استخدام مثل هذا التطور الخاص والمكلف مثل الطائرة الطائرة لتحل محل تقنية تقوم بالمهمة التي تراها في الفيديو بطريقة ممتازة ورخيصة نسبيًا (الصواريخ).

    من المحتمل أن يكون هناك العديد من الأسباب الوجيهة التي تجعل من غير المنطقي حقًا أن تكون الأشياء التي تراها في الفيديو هي طائرات ترفرف، وأنا متأكد من أنك إذا استخدمت القليل من التفكير النقدي ستجد المزيد منها حتى بدون معرفة خاصة بها الفيزياء ومعالجة الصور وما إلى ذلك.

  4. وهذا بالتأكيد وهم، لاحظ أن كل الشظايا التي تتطاير بعد الانفجار تبدو كالطيور....

    ما يبدو لك مثل "الوقوف في الهواء لجزء من الثانية قبل أن تكسر اتجاهًا قويًا"، هو ببساطة اللحظة التي تصل فيها الشظايا إلى ذروة ارتفاعها ثم تبدأ في التراجع مرة أخرى، كما تعلمت في الفيزياء. الطبقات، كل جسم يتم رميه في الهواء بزاوية معينة يخلق مسارًا مكافئًا، وهذا بالضبط ما ترونه في الفيديو.

  5. نظرت إلى هذا القسم مرارا وتكرارا. يبدو لي أن رحلة الطيران مهما كانت "مرتبة" للغاية. كما أنهم يقفون في الهواء لجزء من الثانية قبل كسر الاتجاه بشكل محموم للغاية، وهو ما لا يناسبني مع الشظايا أو نوع من الوهم البصري/العرض.

    وأتساءل ما يعتقده الآخرون حول هذا الموضوع.

  6. أ.ك. لقد لاحظت هذا أيضًا، لكنه مجرد وهم متعلق بمعالجة الصور. لاحظ أن القنبلتين اللتين تسقطان على الهدف ومن ثم كل الشظايا الكبيرة التي تتطاير في كل الاتجاهات (اليمين واليسار) تبدو وكأنها طيور ترفرف أجنحتها.

    وكما ذكرنا، هذا مجرد وهم.

  7. في فيديو أحد الإجراءات المضادة لعملية عمود السحاب، ترى طائرتين من هذا النوع واحدة تلو الأخرى (بدءًا من الثانية العشرين تقريبًا)، عندما رأيت الفيديو لأول مرة اعتقدت أنني أتخيله، ولكن على ما يبدو لا.. .

    رابط للفيديو:
    http://www.youtube.com/watch?v=2ofg-glgT2k

    ما رأيك؟

  8. تصحيح طفيف:
    الطائر الطنان هو الاسم الشائع الذي يطلق على الطائر الطنان في أمريكا الوسطى،
    "الطائر الطنان" هو ترجمة ألمانية لاسم عائلة الكشافة من آسيا وأفريقيا
    ويسمى بالعبرية كشاف،
    وهناك حيوان أفريقي آخر بالعبرية يسمى الطيور الطنانة وطيرانها يشبه طيران الطيور الكبيرة،
    تطير الطيور الطنانة والكشافة بشكل مشابه ولكنها ليست قريبة
    ولذلك فمن المناسب أن نكون دقيقين،
    ويجب الافتراض أنه بما أن الباحثين إسرائيليون فإن المحاولة هي المحاكاة
    رحلة الكشافة,
    ونظرًا لوجود اختلافات في شكل الطيران بين مختلف الأنظمة الجوية، فمن المناسب توخي الدقة

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.