Исследователи из Университета штата Айова используют 3D-печать для разработки бесшумных лопастей пропеллеров, вдохновившись крыльями совы. Инновационный проект ученых может привести к более тихим самолетам, ветровым турбинам и другим механизмам, пишет 3ders.org.
Совы известны тем, что летают абсолютно бесшумно. Даже, если эта птица пролетит у вас прямо над головой, скорее всего, вы ничего не услышите. Ученые заинтересовались этим феноменом и решили поближе изучить строение крыла совы, чтобы понять, за счет чего ей удается летать, не издавая никаких звуков. Причем, не только во время планирования.
По словам одного из исследователей Анупама Шармы, есть три причины: тонкая, гребенчатая структура на передней кромке крыла, гибкая и пористая бахрома на перьях у задней кромки крыла и «пуховое пальто» вокруг перьев.
Это удалось выяснить благодаря трехмерному сканированию различных образцов крыла совы и созданию управляемой 3D-модели. Симуляция же полета проводилась на суперкомпьютерах Аргоннской национальной лаборатории в Лемонте (штат Иллинойс), которые состоят из 16 тысяч процессоров.
Национальный научный фонд выдал исследователям из Университета Айовы на продолжение разработки пятилетний грант CAREER на сумму $500 тыс., а Консорциум по аэрокосмическим грантам штата Айова предоставил помощь в размере $100 тыс.
В результате экспериментов выяснилось, что упомянутые особенности крыла совы влияют на поток воздуха, турбулентность и давление. Напечатанный на 3D-принтере аэродинамический профиль подтвердил гипотезу: нестационарное давление на заднем конце лопасти пропеллера действительно уменьшилось. А общий шум снизился до 5 децибел без потери аэродинамических свойств крыла.
Открытие ученых позволит создать менее шумные самолеты, ветровые турбины и военные беспилотники. Причем, это не первый случай, когда авиастроители вдохновляются природой птиц. Так, с 2009 года на самолетах A320 стали использовать так называемые шарклеты, вертикальные законцовки крыла. Они уменьшают силу турбулентного вихря, который образуются на конце крыла и снижает его аэродинамические качества. Подобные законцовки есть у орлов, которые могут часами парить в воздухе, не совершая взмахов крыльями.
