Een team van onderzoekers herschreven de regels van de aerodynamica die van toepassing waren op de parachutes, geïnspireerd door Kigami, de oude Japanse kunst van het snijpapier. Het resultaat? Een licht, goedkoop en ongelooflijk nauwkeurig systeem dat in staat is om sectoren te revolutioneren, zoals humanitaire hulp, reddingsmissies en zelfs ruimte -exploratie.
Stabielere en precieze parachutes
De parachutes zijn essentiële hulpmiddelen om te overleven in kritieke situaties, maar hebben een belangrijke limiet: eenmaal vrijgegeven, zijn ze volledig overgeleverd aan de wind, waardoor precisie -lanceringen extreem moeilijk worden. Nu komt een nieuwe oplossing echter uit het Polytechnique Montréal en de Franse Polytechnique École: het exploiteren van de principes van Kigami om de afdaling beter te beheersen.
In plaats van de klassieke parachute -luifel te veranderen, kozen de onderzoekers voor een radicale benadering. Ze gebruikten eenvoudige Mylar -records, een licht plastic materiaal en onderworpen aan lasersneden volgens drie verschillende kigami -patronen. Elk van deze schijven, met een gewicht van 4,5 gram en uitgerust met een kleine centrale belasting, werd vrijgegeven met een hoogte van 1,8 meter om zijn gedrag te observeren.
De resultaten waren verrassend: terwijl de schijven zonder sneden of met te veel concentrische sneden zich ongetwijfeld gedroegen, werd het model met een eenvoudig kigami -patroon omgezet in een vorm vergelijkbaar met een omgekeerde bel en gingen verticaal, stabiel en precies. David Mélançon, co-auteur van de studie, gaf commentaar op het project:
Een van de belangrijkste voordelen is dat de parachute onmiddellijk stabiliseert en niet roteert, ongeacht de release -hoek.
Na het identificeren van het meest veelbelovende ontwerp, heeft het team de nieuwe Kigami -parachutes onderworpen aan een reeks steeds meer realistische tests: in de Wind Gallery, in het laboratorium en met buitenlanceringen van drones. De resultaten? Prestaties vergelijkbaar met die van traditionele parachutes, maar met een verrassende betere precisie van landing.
In een beslissend experiment vergeleken de onderzoekers drie modellen: het onstabiele ontwerp A, de stabiele B één en een conventionele parachute. Allen werden gelanceerd met een hoogte van 16,6 meter, met verschillende afgiftehoeken (0 °, 45 ° en 90 °). Alleen ontwerp B, met patroon Kirigami, is constant en nauw aan het doel geland, met de meeste lanceringen binnen een meter van het centrum. Dit toont niet alleen een vermindering van drift, maar ook een uitzonderlijke ballistische precisie.
Om de schaalbaarheid van de technologie te verifiëren, werd een parachute van een halve met diameter gemaakt, waaraan een fles water is verslaafd. Het systeem werd gelanceerd vanaf 60 meter via drone. Ook in dit geval is de parachute correct gestabiliseerd, met behoud van een hogere afdalingsnelheid dan traditionele modellen.
Een economische en veelzijdige oplossing
Volgens de auteurs van het onderzoek betreft de meest directe toepassing voor deze nieuwe technologie humanitaire hulp, zoals gerichte levering van water, voedsel en medicijnen. Kirigami -parachutes zijn extreem goedkoop om te produceren: ze hebben geen complexe naden of assemblages nodig, maar kunnen worden gemaakt met een eenvoudige lasersneden of met een draaiende bestuurder op een plastic rol, zoals Mélançon uitlegt:
Ons prototype wordt gemaakt met lasersnijden, maar hetzelfde effect wordt verkregen met een draaiende pers. Bovendien is de parachute naadloos en verbindt het op de belasting met een enkele suspensiekabel, waardoor het eenvoudig te gebruiken en te distribueren is.
Maar de perspectieven gaan veel verder: onderzoekers onderzoeken al nieuwe snijgeometrieën, elastische membranen die aerodynamische weerstand kunnen vergroten en bovenal asymmetrisch ontwerp in staat om het traject van de afdaling te plannen. Het doel is om intelligente parachutes te creëren, in staat om het pad te platen, roteren of variëren volgens het getransporteerde gewicht, zoals Mélançon opmerkt:
We willen de patronen wijzigen om complexere trajecten te verkrijgen: spiralen, planaat of gedifferentieerde afdalingen om de belastingen tijdens de herfst te scheiden. Het is een nieuw ontwerpparadigma dat opent voor onbeperkte mogelijkheden.
U kunt ook geïnteresseerd zijn in:
