life

گزارش جی پلاس؛

مهندسان، گلایدر رباتیکی طراحی کرده‌اند که قادر است در امتداد سطح آب پرواز کند، در باد مانند پرنده آلباتروس پرواز کند؛ در حالی که مانند قایق بادبانی امواج را درمی‌نوردد.

به گزارش سرویس علم و فناوری جی‌پلاس؛ مهندسان مؤسسه MIT گلایدر رباتیکی را طراحی کرده‌اند که شباهت زیادی به پرنده دارد به طوری که در امتداد سطح آب حرکت کرده، مانند پرنده آلباتروس در باد پرواز می‌کند و امواج را مانند قایق بادی پشت سر می‌گذارد. این ربات برای مناطقی با بادهای شدید طراحی شده است تا بتواند مانند پرندگان در باد استوار بماند.

در نقاطی که شدت باد کاهش می‌یابد، این ربات در داخل آب شناور می‌شود و مانند یک قایق بادبانی به مسیر خود ادامه می‌دهد. مهندسان در طراحی این سیستم رباتیک از طرح‌های زیستی و دریایی الهام گرفته‌اند که می‌تواند مسافت معینی را با وجود یک سوم بادی که آلباتروس برای پرواز به آن نیاز دارد و با سرعت 10 برابری نسبت به قایق بادبانی طی کند.

این گلایدر وزن کمی دارد و تنها 2 کیلو و 700 گرم است. محققان امیدوارند که در آینده‌ای نزدیک بتوانند سیستم‌های حمل و نقل آبی پرسرعت و کوچکی تولید کنند که به جستجو در اقیانوس‌ها بپردازند. در اقیانوس‌ها مطالعات کمی انجام شده است بنابراین طراحی و تولید وسایلی که محققان به کمک آنها بتوانند این مسیر تحقیقاتی را به راحتی طی کنند، حائز اهمیت است. چنین دستگاهی باید با تغییرات آب و هوایی سازگار باشد. در حال حاضر، آنها از انرژی گرفته شده از محیط زیست به طور کارآمدی برای طی مسیری طولانی بهره‌مند می‌شوند.

محققان مطالعاتی را درباره چگونگی پرواز پرنده‌های آلباتروس انجام داده‌اند که در آن به بررسی ویژگی پرواز این پرنده پرداخته‌اند تا بر این اساس، گلایدری طراحی کنند که کاربر با صرف کم‌ترین انرژی، بتواند مسافت‌های طولانی را بدون خستگی طی کند. راز ماراتون پرواز این پرنده، توانایی پرواز در لایه‌های فوقانی و کم‌سرعت هواست.

محققان دریافتند که آلباتروس قادر به انجام فرآیندی مکانیکی موسوم به «انتقال حرکت» است که در آن، پرنده، حرکت خود را از لایه‌های بالاتر و پرسرعت‌تر هوا شروع می‌کند و با شیرژه زدن به ارتفاع پایین‌تر، به لایه‌های پایین‌تر و کم سرعت‌تر حرکت می‌کند و بدون تکان دادن مداوم بال‌ها قادر به حرکت است.

محققان معتقدند که فیزیک پرواز آلباتروس بسیار شبیه حرکت قایق بادبانی است و هر دوی آنها انتقال حرکت انجام می‌دهند تا بتوانند به حرکت خود ادامه دهند. اما در مورد قایق بادبانی، این انتقال حرکت نه تنها بین لایه‌های هوا، بلکه بین هوا و آب صورت می‌گیرد.

قایق‌های بادبانی انتقال حرکت را از باد به کمک بادبان انجام می‌دهند و با استفاده از انتهای تیرک کشتی به عقب و آب برمی‌گردند و قایق‌ها به این شکل، انرژی خود را به دست می‌آورند. سرعت حرکت آلباتروس و قایق‌های بادبانی به یک معادله کلی مرتبط با انتقال حرکت بستگی دارد و هر دو در صورت ایستادگی در مقالب وزش باد، با سرعت بالایی به حرکت خود ادامه می‌دهند.

محققان با کمک این داده‌ها، یک وسیله‌ حمل و نقل آبی طراحی کرده‌اند که در نهایت تبدیل به گلایدری خودکار با پهنای بال 3 متر شد و شباهت زیادی به آلباتروس دارد. آنها بادبانی بلند و مثلثی شکل و نیز تیرکی باریک و شبیه بال برای آن طراحی کردند. آنها در نهایت، برای پیش‌بینی مسافتی که این گلایدر می‌تواند طی کند، از مدلی ریاضیاتی برای محاسبه استفاده کردند.  

به گزارش جی پلاس؛ طبق محاسبات محققان، این وسیله بادی برای حرکت به وزش بادی به قدرت 5 گره نیاز دارد تا با شتاب 20 گره یا 37 کیلومتر در ساعت حرکت کند. این گلایدر در باد خفیف تا 10 برابر سریع‌تر از قایق‌های بادبانی سنتی حرکت می‌کند تا به سرعت 37 کیلومتر در ساعت برسد.

کدخبر: 925446
ارسال نظر

موضوعات داغ