Os aviões do futuro podem ser equipados com abas semelhantes a penas

Essas descobertas podem ser extremamente importantes para o futuro da indústria da aviação. A mudança climática está tornando as condições climáticas mais imprevisíveis e severas. Nas últimas quatro décadas, a frequência de eventos de turbulência extrema aumentou por 55 %. Para garantir a segurança dos passageiros, a aeronave deve se tornar mais resiliente e capaz de realizar manobras ágeis em condições desafiadoras, sem comprometer a estabilidade da aeronave e a segurança dos passageiros.

Ao mesmo tempo, o volume de tráfego aéreo continua aumentando, tornando crucial explorar inovações que melhoram a eficiência da aeronave e podem ajudar a descarbonizar o vôo sem ter que confiar apenas inovações em combustível. Os avanços passivos poderiam não apenas ajudar com isso, mas o faria sem depender de sistemas eletrônicos complexos.

No entanto, o caminho para adotar essa tecnologia comercialmente é desafiador-e esse tem sido o caso de muitas outras tecnologias de inspiração animal. Por exemplo, na década de 1980, cientistas descobriram Que os tubarões têm pequenas protrusões, chamadas riblets, cobrindo seus corpos, que reduzem o arrasto à medida que deslizam pela água. Eles se perguntavam se a aplicação de um design semelhante à aeronave poderia reduzir significativamente o consumo de combustível. Em 1997, Pesquisadores quantificados O fato de os Riblets de estilo de tubarão reduzirem o arrasto nos aviões em quase 10 %. No entanto, os testes comerciais em aeronaves reais não começaram até 2016.

A Lufthansa Technik, uma empresa aeroespacial alemã, acabou se desenvolvendo Aerosharkuma tecnologia de superfície de aeronave inspirada na pele de tubarão. “Hoje, 25 aeronaves em sete companhias aéreas foram modificadas com nossa tecnologia de pele de tubarão, e o número está crescendo constantemente”, diz Lea Klinge, porta -voz da Lufthansa Technik. Ela acrescenta que essas inovações exigem décadas de pesquisa e que integrar novas soluções às frotas existentes sem interromper as operações continua sendo um grande desafio.

Ao considerar como escalar essas retalhos inspirados em penas, “existem alguns desafios logísticos em termos de que tipo de materiais podemos fazer essas abas ou como podemos conectá-las adequadamente às asas”, diz Wissa. E lançar essa inovação não seria tão simples quanto adicionar o filme de plástico à pequena aeronave de protótipo no experimento da equipe. “Muitas vezes, a integração de soluções inovadoras em nível comercial pode se tornar rapidamente complexa e multidisciplinar”, diz Ruxandra Botez, engenheiro aeroespacial da Universidade ETS Montreal. Uma aeronave precisa passar por uma variedade de testes e certificações de segurança, que podem levar facilmente vários anos. Botez também observa que a maioria das aeronaves modernas é construída com melhorias incrementais em modelos anteriores, com os fabricantes relutantes em se afastar dos projetos existentes.

Lentink, no entanto, argumenta que focar apenas na escalabilidade comercial é a abordagem errada. Ele acrescenta que, se as inovações com escalabilidade clara forem as únicas a serem testadas, os pesquisadores não pensarão fora da caixa. “Se você realmente deseja inovar no aeroespacial, precisa ter essas idéias completamente selvagens”, diz ele. Ficar perto do aplicativo final limita a capacidade dos engenheiros de criar coisas novas. Ele acredita que as abas inspiradas em penas secretas, em seu disfarce atual, provavelmente não estão próximas da aplicação imediata. “Mas não vejo isso como crítica”, diz ele. “Eu vejo isso como pesquisadores desenvolvendo idéias críticas que agora podem ser desenvolvidas mais adiante neste pipeline tecnológico em direção a uma aplicação”.

Os cientistas Wired falaram para enfatizar que o futuro do design da aeronave deve continuar se inspirando na natureza. Os pássaros são mais ágeis, capazes e manobráveis ​​do que qualquer coisa que os humanos construíram. “Se queremos criar aeronaves que possam voar de maneira eficiente e adaptável em condições imprevisíveis, inevitavelmente precisaremos incorporar aspectos do voo de pássaros em projetos de próxima geração”, diz Sedky.

Mesmo que eles não cheguem a grandes aviões comerciais, Wissa diz que essas inovações inspiradas em penas podem mudar o jogo para pequenas aeronaves, que devem desempenhar um papel importante no futuro da aviação, como na entrega de pacotes ou na mobilidade do ar urbano-existem várias startups tentando desenvolver serviços de táxi voador, por exemplo. Essa aeronave provavelmente precisará decolar e pousar em espaços apertados. Essas inovações podem aumentar o elevador e o controle durante essas manobras de alto ângulo.

“À medida que as aeronaves ficam menores, elas também se tornam mais suscetíveis a fatores ambientais, como rajadas, ventos fortes e fluxos de ar turbulentos”, explica Wissa. Equipados com essas abas, pequenos veículos voadores do futuro podem lidar com “rajadas que teriam jogado uma aeronave para fora do céu”.