صناعة

تصميم جناح جديد يقلل من الانبعاثات واستهلاك الوقود بنسبة 50٪

تصميم جناح جديد يقلل من الانبعاثات واستهلاك الوقود بنسبة 50٪


يمكن للجمالون الجناح الديناميكي الهوائي الجديد أن يحسن بشكل كبير من كفاءة الوقود في طائرات النقل [مصدر الصورة: ناسا]

صمم مهندسو ناسا وبوينج جناحًا من شأنه أن يقلل الانبعاثات واستهلاك الوقود بنسبة 50٪.

الأجنحة تخلق قوة رفع ، ومع ذلك ، فإنها تتراكم أيضًا في الوزن. كلما زاد الوزن ، زاد الوقود والمال لجعله محمولًا في الهواء. يجب استيفاء النسبة المثالية لتلبية كلٍّ من إنقاص الوزن والرفع لإنشاء تصميم موفر للوقود. حسنت التقنيات الحالية تصميم الجناح من خلال دمج مواد خفيفة الوزن بما في ذلك سبائك التيتانيوم وألياف الكربون.

ومع ذلك ، فقد وصلت التصميمات إلى مرحلة لم يتم فيها إجراء ابتكارات كبيرة في سنوات قليلة منذ آخر ابتكار لدمج الجنيحات (مائلة لأعلى في نهاية الأجنحة) لتقليل دوامات قمة الجناح. الآن ، تم تحقيق اختراق ثوري من خلال جهد مشترك بين ناسا وبوينغ.

قام فريق المهندسين الذين نظموا تصميم الأجنحة بتقليل الوزن بشكل كبير من خلال تصميم هياكل خفيفة بشكل لا يصدق. بشكل عام ، يمكن أن تقلل الأجنحة فائقة الخفة من متانة الطائرة وتعرض السلامة الهيكلية للأجنحة للخطر أثناء الطيران. يجب أن تكون الأجنحة قادرة على تحمل وزن جسم الطائرة بما في ذلك وزن الأجنحة. إذن ، كيف قام المهندسون ببناء مثل هذا الهيكل الخفيف الوزن بنفس المواد ، دون المساومة على القوة؟

المثير للدهشة ، لتحقيق هذا العمل الفذ ، تم تنفيذ تقنيات بدائية بشكل لا يصدق. وبالعودة إلى أساسيات الهندسة ، فإن المثلثات تشكل بطبيعة الحال أقوى الهياكل. باستخدام هذا المفهوم ، تم إدخال دعامات قطرية هوائية لتحمل الكثير من الضغوط التي يتعرض لها الجناح. عند القيام بذلك ، سيؤدي تخفيض الوزن إلى زيادة الكفاءة التي تقترب من 50٪ مقارنة بطائرات النقل الحالية وزيادة متوقعة بنسبة 4 إلى 8٪ للأجنحة غير المثبتة.

في حين تم استخدام دعامات الجناح لسنوات عديدة ، قامت ناسا وبوينج بتحسين الديناميكا الهوائية بشكل كبير لاستيعاب الطائرات الأكبر التي قد تستفيد الآن من التوفير الكبير المحتمل في الوقود.

وزن الجناح 747 هو 43.090 كجم، مرتين تمثل تقريبًا 90.000 كيلوجرام. بالنظر إلى وزن الطائرة بالكامل 184.567 كجم، حتى ولو كانت نسبة ضئيلة من إنقاص الوزن في الأجنحة يمكن أن يُترجم إلى وفورات لا تصدق في الكفاءة.

بينما يثبت النموذج الحالي أنه ناجح بشكل لا يصدق ، يجب إجراء كميات وفيرة من الاختبارات الإضافية لتحديد ما إذا كانت تخفيضات الوزن يمكن أن تدعم عشرات الآلاف من الجنيهات من الدفع الممارس عليها. ومع ذلك ، إذا اتضح أن هذا المفهوم ممكن ، فقد يشهد سوق الطيران إصلاحًا كبيرًا للاستفادة من المدخرات الهائلة.

راجع أيضًا: طائرة بوينج المستقبلية ذات الجناح المخلوط في النفق

بقلم مافريك بيكر


شاهد الفيديو: حلول تخفيض استهلاك البنزين حسن كتبي برعاية الخريف التجارية