باحثون يصممون طائرة تطوي أجنحتها كالطيور

استخدم باحثون فرنسيون أحدث التقنيات المتوافرة لتصميم طراز جديد من الطائرات يمكن أن تطوى أجنحتها إلى أسفل كما تفعل الطيور الجارحة، وذلك بهدف توفير الوقود والتقليل من الضجة والاهتزازات في الجو. 

وتقول ماريانا برازا المسؤولة عن هذا المشروع في معهد الميكانيك في تولوز جنوب غرب فرنسا "نحن نبحث عن طريقة نقلد فيها حركة اجنحة الطيور الجارحة الكبيرة، وذلك بهدف التقليل من احتكاك الهواء مع الأجنحة".

وتضيف أن فوائد ذلك تتمثل في "زيادة سرعة الطائرة، وأيضاً في التخفيف من الضجة على متنها والاهتزازات أثناء التحليق".

وبحسب برازا، فهي المرة الأولى التي يعمل فيها علماء على تسخير التقنيات الحديثة جدا لتحقيق فكرة مستوحاة من الطبيعة.

ويعمل باحثون من معاهد عدة تشترك في هذا المشروع، ومنذ خمس سنوات، على تحقيق هذا الفكرة القائمة على تغيير شكل جانح الطائرة من خلال تقنية التحفيز الكهربائي.

وقدم المعهد ثمرة هذه الابحاث في معرض رويال سوسايتي العلمي الذي أقيم بين الأول والسادس من يوليو (تموز) في لندن، عارضاً نموذجاً من جانح يمكن تكبيره وتصغيره بواسطة التحفيز الكهربائي.

ولهذه الغاية، جمعت المختبرات في تولوز ثلاثة أنواع من المعادن "الذكية" للتوصل إلى أفضل النتائج.

ويؤدي مرور التيار الكهربائي في الجناح إلى ارتفاع حرارته وتمدده بنسبة 10 % من سماكته، ومن شأن ذلك أن تكون له فوائد في مرحلتي الاقلاع والهبوط.

وتجري هذه التغيرات في الجناح ببطء، وصمم الباحثون نظاماً يؤدي إلى تغيرات أصغر نطاقاً لا تتعدى السنتيمتر الواحد، ولكنها تسبب اهتزازات بوتيرة 200 هرتز.

وتؤدي هذه الاهتزازات حول جناح الطائرة إلى جعله أكثر ثباتاً وأقل اهتزازاً في الجو، بحسب ما تشرح ماريانا برازا.
ويعتزم الباحثون تصميم نظام ثالث مستوحى هو الآخر من حركة اجنحة الطيور الكاسرة، وهو عبارة عن شفرات صغيرة تتذبذب بسرعة بفعل التيار الكهربائي.

وبحسب ماريانا فإن استخدام "الأدوات الذكية" قد يسمح بالتخلص من نوافذ أجنحة الطائرات التي تكون حركتها هي السبب أحياناً في ارتجاج الأجنحة.

وتقول "في النموذج المقبل، سيكون الجناح عبارة عن قطعة واحدة وليس قطعتين متصلتين، وسيكون سطح هذا الجناح مكوناً من المواد الذكية" التي يتحكم بحجمها وحركتها بواسطة التيار الكهربائي.

وتبدي شركة أيرباص الأمريكية منذ سنوات اهتماماً بنماذج الطائرات ذات التصاميم المستوحاة من الطبيعة والطيور، وعمدت فعلاً إلى تزويد طائراتها من طراز اي320 واي350 بأجنحة صغيرة على أطراف الأجنحة الأصلية، واستفادت من ذلك بتخفيض استهلاك الوقود بنسبة 4 %.
ومن شأن هذا التصميم من الأجنحة أن يقلص استهلاك الوقود أكثر، وأن يخفف الضجة أيضاً على متن الطائرة.

وفي حال سارت الامور وفق المتوقع، فإن الفريق العلمي يأمل أن تصبح هذه الفكرة حقيقة في مدة لا تتعدى عشر سنوات، على أن تعمم على الطيران التجاري في مدة لا تزيد عن عشرين عاماً.