طراحی عجیب ملخ‌های جدید برای پهپادها

گروه علمی: محققان موسسه فناوری ماساچوست(MIT) ملخ‌های جدیدی برای پهپادها طراحی کرده‌اند که بسیار کم‌صداتر و کارآمدتر هستند.به گزارش ایسنا ، این ملخ‌ها از دو تیغه تشکیل شده‌اند که دور یکدیگر حلقه می‌زنند به طوری که نوک یک تیغه به تیغه دیگر متصل می‌شود.آزمایشگاه لینکلن موسسه فناوری ماساچوست این دستگاه‌های جدید را برای پهپادها و هواپیماها تولید کرده که بازدهی چشمگیری به همراه دارند و بسیار بی‌صداتر هستند.

در بیانیه این آزمایشگاه آمده است که این ملخ حلقوی به یک هواپیمای بدون خلبان کوچک یا پهپاد اجازه می‌دهد تا بی سر و صداتر از هواپیماهای بدون سرنشین فعلی باشد که از ملخ‌های سنتی استفاده می‌کنند که از ابتدای صنعت هوانوردی بدون تغییر باقی مانده‌اند.این ملخ جدید با فراهم کردن امکان ساخت پهپادی که مزاحمت صوتی کمتری دارد، پذیرش چنین هواپیماهایی را برای طیف وسیعی از کاربردها تسریع می‌کند. برای مثال از این پهپادها می‌توان برای تحویل هوایی محموله، فیلمبرداری، بازرسی‌های صنعتی یا زیرساختی، و نظارت بر کشاورزی استفاده کرد.

دو تیغه به دورهم حلقه می‌زنند
این ملخ حلقوی بی صدا از دو تیغه تشکیل شده است که به دور یکدیگر حلقه می‌زنند تا نوک یک تیغه به تیغه دیگر منتهی شود. این ساختار بسته، اثرات کشش تونل‌های هوای چرخشی ایجاد شده در نوک پره‌ها را کاهش داده و کنترل می‌کند و مقاومت کلی ملخ را تقویت می‌کند. به این ترتیب، صدای ملخ‌ها بدون تاثیر بر عملکرد آن‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

این موضوع با انجام آزمایش‌ روی ملخ‌های حلقوی اولیه روی پهپادهای تجاری ثابت شده است. در این آزمایش‌ نشان داده شد که سطوح پیشرانش آنها قابل مقایسه با ملخ‌های معمولی در سطوح قدرت مشابه است. کاهش سطوح صدا به پهپادهای مجهز به ملخ مارپیچی اجازه می‌دهد تا بدون تاثیر گذاشتن بر شنوایی انسان فاصله عملیاتی خود را به نصف کاهش دهند.

دکتر توماس سباستین(Thomas Sebastian)، یکی از کارکنان ارشد گروه مهندسی سازه و سیالات حرارتی آزمایشگاه لینکلن، می‌گوید: همانطور که می‌دانیم صدای ملخ‌ها بسیار بلند است و ما می‌توانیم به بال‌ها نگاه کنیم تا ببینیم چگونه کار می‌کنند. زمانی که مردم در اوایل دهه ۱۹۰۰ و در طول جنگ جهانی دوم انواع ایده‌های دیوانه‌وار را برای هواپیماها ارائه می‌کردند، چند طرح وجود داشت که مشابه این بال‌های حلقوی بودند. بنابراین فکر کردم که اگر یک بال حلقوی را بردارید و چیزی شبیه آن را به یک ملخ تبدیل کنید، چه شمایلی پیدا می‌کند.
سباستین ادامه داد: ما به این مفهوم اولیه رسیدیم که با استفاده از یک شکل حلقوی ملخی بی‌صداتر بسازیم.

کاهش نویز
محققان با کمی تلاش توانستند مدلی تولید کنند که نویز را در محدوده یک تا پنج کیلوهرتز کاهش دهد.
برخی از ویژگی‌های کلیدی ملخ‌های جدید شامل کاهش قابل توجه سیگنال‌ها در محدوده فرکانسی است که گوش انسان به آن حساس‌تر است و البته کاهش قابل توجه نویز بدون نیاز به افزودن اجزای اضافی که باعث افزایش وزن و افزایش توان مصرفی می‌شوند.