Математики рассчитали идеальную форму крыла
Logo
Cover

Чтобы понять, какая структура лучше подходит для работы крыла, исследователям из США пришлось обратиться к эволюционной биологии. Результаты пригодятся не только крылатым дронам, но и приблизят появление более эффективных методов получения энергии из воды.

Команда ученых из Университета Нью-Йорка рассчитала идеальную форму крыла для машущего полета. Они смоделировали процесс естественного отбора в лаборатории, напечатав десять крыльев разной формы и заставив их конкурировать в достижении поставленной цели — в данном случае, максимальной скорости полета. Затем лучших из них ученые «скрестили», чтобы получить еще лучшие формы, пишет Phys.org.

Было создано 15 поколений крыльев, и каждое последующее было эффективнее предыдущего.

В ходе такого «естественного отбора» было выявлено, какая форма крыла лучше всего управляет потоками воздуха и создает тягу, пояснил Лейф Ристроф, главный автор статьи, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society A.

Более того, поскольку ученые исследовали множество видов крыльев, они смогли в точности определить, какие аспекты формы больше всего влияют на скорость крыла.

У самого быстрого крыла должна быть каплевидная форма и острая, словно бритва, задняя кромка, помогающая создавать мощные завихрения и закрученные потоки во время махов.  

«Мы считаем, что наша работа — это конкретный пример и наглядное подтверждение намного более широкого класса инженерных проблем, в особенности тех, которые включают движение объектов в потоках и придание обтекаемой формы для минимизации аэродинамического сопротивления, — говорит Ристроф. — Мы думаем, ее можно использовать, например, для оптимизации структуры лопастей гидротурбин».

Инженеры компании Volerian считают, что дроны должны летать как птицы, махая крыльями, а не вращая лопасти пропеллеров. Их концепт летает за счет взмахов сотен небольших крыльев.