ایرباس به فناوری پوست کوسه مجهز می‌شود

به گزارش قم پرس 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؛ فناوری‌ای که با الگوبرداری از پوست کوسه طراحی شده و هدف آن کاهش نیروی پسار و افزایش بهره‌وری پرواز است.

مهندسی هوانوردی همواره در تلاش برای مقابله با یکی از بزرگ‌ترین موانع عملکرد هواپیما، یعنی نیروی پسار، بوده است. اگرچه بدنه آلیاژی هواپیما در ظاهر کاملاً صاف به نظر می‌رسد، سطح آن در مقیاس میکروسکوپی ناهموار است. هنگامی که هواپیما در ارتفاع بالا و با سرعت حدود ۴۸۰ گره دریایی، معادل ۸۹۰ کیلومتر بر ساعت، حرکت می‌کند، لایه‌ای نازک از هوا به سطح بدنه می‌چسبد.

در نزدیکی سطح بدنه، لایه‌ای با ضخامت حدود یک میلی‌متر شکل می‌گیرد که به آن لایه مرزی ویسکوز گفته می‌شود. این لایه حاوی جریان‌های آشفته و گرداب‌های کوچک است.

وجود این تلاطم باعث ایجاد پسار اصطکاکی می‌شود که حدود ۵۰ درصد از کل پسار آیرودینامیکی را تشکیل می‌دهد و در نتیجه، عملکرد و بهره‌وری هواپیما را کاهش می‌دهد. کاهش این تلاطم می‌تواند 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 فلس‌های بسیار ریز و دندان‌مانندی پوشیده شده که زیست‌شناسان آنها را دندانک‌های پوستی می‌نامند. این ساختارها دارای شیارها و برجستگی‌های میکروسکوپی و موازی هستند.

دندانک‌های پوستی در سراسر بدن کوسه قرار دارند و هنگام عبور آب از روی پوست، با ایجاد گرداب‌های بسیار کوچک به کنترل جریان آب کمک می‌کنند. شیارهای موجود روی این ساختارها مانع از جدا شدن جریان از سطح پوست می‌شوند و در نتیجه، تلاطم و اصطکاک کاهش می‌یابد. این سازوکار به کوسه اجازه می‌دهد با مقاومت کمتری در آب حرکت کند.

فناوری AeroSHARK با الگوبرداری از همین ساختار طبیعی، عملکرد مشابهی ایجاد می‌کند. این فناوری از یک لایه پلیمری مصنوعی تشکیل شده که شیارهایی با عمق حدود ۵۰ میکرومتر روی آن ایجاد شده است. این شیارها هندسه، ارتفاع و فاصله برجستگی‌های موجود روی پوست کوسه را بازسازی می‌کنند.

شرکت سازنده این فناوری مدعی است استفاده از AeroSHARK می‌تواند مصرف سوخت و میزان انتشار آلاینده‌ها را در هر پرواز حدود یک درصد کاهش دهد. در صورت استفاده از این پوشش روی بال‌ها و بخش دم هواپیما، میزان صرفه‌جویی می‌تواند به حدود ۲ درصد برسد.

تأییدیه جدید EASA نخستین مجوز استفاده از این فناوری در هواپیماهای تجاری نیست. AeroSHARK پیش از این نیز روی ۲۲ فروند بوئینگ ۷۷۷ در ناوگان لوفتهانزا نصب شده و بنا بر اعلام شرکت، استفاده از آن به صرفه‌جویی روزانه حدود ۱۹ تن سوخت منجر شده است.