ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می شود

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، شرکت لوفتهانزا تکنیک تأییدیه آژانس ایمنی هوانوردی اتحادیه اروپا (EASA) را برای نصب پوسته بیونیک AeroSHARK روی یک فروند ایرباس A330-300 دریافت کرده است؛ فناوری ای که با الگوبرداری از پوست کوسه طراحی شده و هدف آن کاهش نیروی پسار و افزایش بهره وری پرواز است.

مهندسی هوانوردی همواره در تلاش برای مقابله با یکی از بزرگ ترین موانع عملکرد هواپیما، یعنی نیروی پسار، بوده است. اگرچه بدنه آلیاژی هواپیما در ظاهر کاملاً صاف به نظر می رسد، سطح آن در مقیاس میکروسکوپی ناهموار است. هنگامی که هواپیما در ارتفاع بالا و با سرعت حدود 480 گره دریایی، معادل 890 کیلومتر بر ساعت، حرکت می کند، لایه ای نازک از هوا به سطح بدنه می چسبد.

در نزدیکی سطح بدنه، لایه ای با ضخامت حدود یک میلی متر شکل می گیرد که به آن لایه مرزی ویسکوز گفته می شود. این لایه حاوی جریان های آشفته و گرداب های کوچک است.

وجود این تلاطم باعث ایجاد پسار اصطکاکی می شود که حدود 50 درصد از کل پسار آیرودینامیکی را تشکیل می دهد و در نتیجه، عملکرد و بهره وری هواپیما را کاهش می دهد. کاهش این تلاطم می تواند به افزایش قابل توجه کارایی پرواز منجر شود؛ موضوعی که فناوری AeroSHARK با الهام از پوست کوسه به دنبال آن است.

پوست کوسه نیز برخلاف تصور، کاملاً صاف و یکدست نیست و ساختاری زبر دارد. سطح بدن این آبزی از فلس های بسیار ریز و دندان مانندی پوشیده شده که زیست شناسان آنها را دندانک های پوستی می نامند. این ساختارها دارای شیارها و برجستگی های میکروسکوپی و موازی هستند.

دندانک های پوستی در سراسر بدن کوسه قرار دارند و هنگام عبور آب از روی پوست، با ایجاد گرداب های بسیار کوچک به کنترل جریان آب کمک می کنند. شیارهای موجود روی این ساختارها مانع از جدا شدن جریان از سطح پوست می شوند و در نتیجه، تلاطم و اصطکاک کاهش می یابد. این سازوکار به کوسه اجازه می دهد با مقاومت کمتری در آب حرکت کند.

فناوری AeroSHARK با الگوبرداری از همین ساختار طبیعی، عملکرد مشابهی ایجاد می کند. این فناوری از یک لایه پلیمری مصنوعی تشکیل شده که شیارهایی با عمق حدود 50 میکرومتر روی آن ایجاد شده است. این شیارها هندسه، ارتفاع و فاصله برجستگی های موجود روی پوست کوسه را بازسازی می کنند.

شرکت سازنده این فناوری مدعی است استفاده از AeroSHARK می تواند مصرف سوخت و میزان انتشار آلاینده ها را در هر پرواز حدود یک درصد کاهش دهد. در صورت استفاده از این پوشش روی بال ها و بخش دم هواپیما، میزان صرفه جویی می تواند به حدود 2 درصد برسد.

تأییدیه جدید EASA نخستین مجوز استفاده از این فناوری در هواپیماهای تجاری نیست. AeroSHARK پیش از این نیز روی 22 فروند بوئینگ 777 در ناوگان لوفتهانزا نصب شده و بنا بر اعلام شرکت، استفاده از آن به صرفه جویی روزانه حدود 19 تن سوخت منجر شده است.