وقتی سریع‌ترین پرنده جهان الگویی برای ساخت جت می‌شود

به گزارش مجله خبری نگار،شاهین پرگرین به عنوان سریع‌ترین پرنده و البته حیوان روی سیاره زمین شناخته می‌شود. این پرنده می‌تواند با سرعتی بیش از ۳۲۰ کیلومتر بر ساعت در هوا شیرجه بزند.

از شاهین پرگرین به عنوان جت جنگنده دنیای پرندگان نام برده می‌شود.

شاهین پرگرین با نام علمی Falco Peregrinus یک شکارچی قدرتمند است که غذای اصلی آن شامل پرندگان دیگر و خفاش‌ها می‌شود. این پرنده با مشاهده طعمه خود شیرجه زده و آن را در میانه آسمان شکار می‌کند.

شاهین پرگرین چگونه می‌تواند تا این اندازه سریع پرواز کند؟

شگفت انگیزترین واقعیت درباره این پرنده سرعت آن است. شاهین پرگرین با سرعت ۶۴ تا ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت پرواز می‌کند و برای شکار طعمه خود می‌تواند با سرعت ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت شیرجه بزند. پرواز با چنین سرعت بالایی نیازمند توانایی‌های خاصی است که استخوان‌های مخروطی شکل در سوراخ بینی این پرنده برای هدایت جریان هوا یکی از مهم‌ترین آنهاست.

نیروی هوایی که با سرعت ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت وارد بینی می‌شود از نظر تئوری می‌تواند به ریه‌ها آسیب بزند. برای پیشگیری از این اتفاق، برجستگی‌های مخروطی در سوراخ‌های بینی شاهین پرگرین وجود دارند که به عنوان منحرف کننده جریان سیال عمل کرده تا عبور هوا به سیستم تنفسی پرنده تنظیم شود.

در حقیقت، سوراخ‌های بینی شاهین پرگرین الهام بخش مهندسان در طراحی مخروط‌های ورودی برای پیشرانه‌های جت فراصوت بوده است.

الهام از طبیعت و حل مشکل پیشرانه‌های جت

پیش از آغاز جنگ جهانی دوم، مهندسان هواپیماسازی متوجه شدند که هواپیما‌های مجهز به پیشرانه‌های ملخی در حال رسیدن به نقطه محدودیت‌های عملکرد خود هستند. بر همین اساس، آن‌ها باید شکل جدیدی از پیشرانه را معرفی می‌کردند.

طراحان با استفاده از فناوری پیشرانه جت روی مفاهیم مشابهی کار می‌کردند. در سال ۱۹۴۴، سرانجام دو هواپیمای مجهز به پیشرانه جت (مسراشمیت ام‌ئی ۲۶۲ و گلاستر متئور) وارد خدمت شدند.

این فناوری جدید پس از جنگ به پیشرفت خود ادامه داد و نخستین هواپیمای مسافربری تجاری مجهز به پیشرانه جت به نام د هاویلند کومت در ۲ می ۱۹۵۲ نخستین پرواز خود را انجام داد.

نیوی جت انقلابی در سفر‌های هوایی تجاری ایجاد کرد و به هواپیما‌ها اجازه داد سریع‌تر و در مسافت‌های طولانی‌تر از گذشته پرواز کنند.

با این وجود، توسعه این روش جدید پیشرانش بدون چالش نبود.

نمونه‌های اولیه با یک مشکل غیرعادی مواجه بودند. زمانی که هواپیما به سرعت معینی می‌رسید، پیشرانه‌های جت دچار خفگی می‌شدند.

مهندسان در پی یافتن دلیل بروز از دست دادن ناگهانی قدرت در این پیشرانه‌ها بودند.

در نهایت مشخص شد، هرچه هواپیما سریع‌تر حرکت کند، فشار هوای جلوی پیشرانه نیز بیشتر می‌شود. در حقیقت، اکسیژن کافی به پیشرانه نرسیده و افت قدرت رخ می‌دهد.

شاهین پرگرین نیز زمانی که با سرعت بیش از ۳۲۰ کیلومتر بر ساعت شیرجه می‌زند با چالشی مشابه مواجه است. با توجه به سرعت بالا، فشار هوای ورودی به ریه‌ها به اندازه‌ای افزایش می‌یابد که در حالت عادی این پرنده نباید توانایی تنفس داشته باشد. اما شاهین هنگام شیرجه‌های سریع خود همچنان توانایی تنفس دارد. این مساله نظر مهندسان را به سوی خود جلب کرد.

لاکهید اس‌آر-۷۱ بلک‌برد

آن‌ها دریافتند که استخوان‌های مخروطی شکل موجود در سوراخ‌های بینی شاهین پرگرین نقشی کلیدی در این زمینه ایفا می‌کند. این مخروط‌ها همانند مانعی برای کاهش جریان هوا و فشار عمل کرده و به شاهین اجازه تنفس در یک شیرجه سرعت بالا را می‌دهند.

مهندسان با الهام از طبیعت، یک بخش مخروطی را به قسمت جلو پیشرانه‌های جت اضافه کردند. نتایج پیشرفتی قابل توجه را نشان داد. پیشرانه اکنون می‌توانست هوای بیشتری را در سرعت‌های بالاتر به درون خود بمکد.

منبع:عصر ایران