محققان دانشگاه Illinois در می ۲۰۱۸ شکل جدیدی از بال هواپیما را آزمایش کردند و به این نتیجه رسیدند که بالهای غیربیضوی میتوانند بطور قابل توجهی جریانهای گردابهای نوک بال که در اثر حرکت بال در هوا ایجاد میشود، کاهش دهند.
طبق گفته فیلیپ آنسل، استاد دانشکده مهندسی هوافضا: “پیکربندی بال غیربضوی یک استاندارد طلایی برای بازده آیرودینامیکی محسوب میشد و یک قرن مورد استفاده قرار گرفت. ما حین تدریس به شاگردان از ویژگیهای بارگذاری بهینه، بازده بالای این نوع بالها و حداقل کردن نیروی پسای آن میگوییم. مطالعات قبلی نشان میدهد از لحاظ فنی، طرحهای دیگری نیز وجود دارد که باعث کاهش پسا در بالهای دو-وجهی میشود و مقدار ثابتی نیروی برا تولید میکنند.”
جریانهای گردابی که بوسیله بالها و از طریق حرکت آنها در هوا ایجاد میشود، بصورت مداوم و پی در پی شکل میگیرد. این جریانها باعث آشفتگی میشوند که کاهش تاثیر آنها میتواند منجر به پرواز ایمنتر و با ثباتتر شود.
آنسل و دانشجویش پاتریک رنجن از دادههای مطالعات قبل برای تحلیل سه شکل بال استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند، با بالهای جونز و پرندتل، جریانهای گردابهای در نوک بال ایجاد نمیشود و از نظر عملکردی نیز مشابه بالهای بیضوی هستند. همچنین آنها دریافتند، بالهای قدیمی تشکیل ساختارهای گردابهای را به تاخیر میاندازند و تا ۱۲ برابر فاصلهای که برای ایجاد جریان گردابهای نیاز است، افزایش میدهند.
این اطلاعات برای بررسی مجدد و چگونگی شکلگیری پرواز و یا توسعه یک پیکربندی ایدهآل برای بارگذاری نیروی برا در برخاست و فرود مورد استفاده قرار گیرد. محققان تاکید کردند کار آنها یک مطالعه پایهای است و مجموعه جامع برای مشاوره به شرکتی خاص نیست.
آنسل بیان کرد: “بالهای بیضوی هنوز هم میتوانند موثر باشند اما این پاسخ همیشه به محدودیتهای شما بستگی دارد. اگر شما در حال ساخت یک وسیله نقلیه بدون سرنشین کوچک هستید که با سرعت کم پرواز میکند، یک راهحل برای رفع الزامات طراحی پیش روی شما خواهد بود و اگر در حال ساخت یک هواپیما هستید که در ارتفاع بالا و با سرعت بالا پرواز میکند، راهحلی دیگر. از لحاظ فنی شما میتوانید از تمامی بالها بعنوان بهترین راهحل در طراحیها استفاده کنید. اما سوال اساسی محدودیتهای طراحی، پهنای باند، وزن و سایر عوامل دخیل در طراحی است و اینکه شما کدامیک از این عوامل را در اولویت قرار میدهید.”