Инженеры из Политехнической школы Монреаля представили новую концепцию парашюта, основанную на киригами (японское искусство вырезания и складывания бумаги). Конструкция проста, надёжна и дешева, она обладает потенциалом кардинально изменить доставку гуманитарной помощи и даже освоение космоса.
Читайте: Project REBIRTH – ИИ и надувной «кокон» спасут пассажиров при авиакатастрофе
Новый тип парашюта – киригами
Проект возглавили профессора Давид Мелансон и Фредерик Госселен с факультета машиностроения Политехнической школы.
Их команда вырезала на листе пластика узор киригами с «замкнутым контуром», что придало ему новые механические свойства. При свободном падении и с прикреплённым в центре грузом лист деформируется, принимая форму перевёрнутого колокола.
«Одним из преимуществ этого парашюта является то, что он быстро стабилизируется и не раскачивается, независимо от угла сброса, — сказал Мелансон. — И в отличие от обычных парашютов, он следует строгой траектории баллистического спуска (движение по предсказуемой дуге под действием гравитации и сопротивления воздуха, без планирования)».
Парашют использует всего одну стропу вместо множества, что уменьшает риск запутывания и ускоряет развёртывание.
«Мы изготовили эти парашюты с помощью лазерной резки, но с этой задачей справился бы и простой высечной пресс. Более того, парашют является бесшовным и крепится к полезной нагрузке (груз, доставляемый летательным аппаратом) всего одной стропой, что делает его простым в использовании и развёртывании».
Исследователи протестировали прототипы с помощью компьютерного моделирования, в аэродинамической трубе, во время лабораторных испытаний и при сбросах с дронов на открытом воздухе. Они наблюдали, что траектория спуска оставалась прямой и предсказуемой.
Гуманитарный и космический потенциал
Команда исследователей видит множество применений для своего парашюта.
Доставка еды, воды и медикаментов в отдалённые регионы представляется наиболее очевидным применением. А низкая стоимость производства делает возможным его массовое развёртывание. «Парашют с узором киригами может оказаться лучшим решением для такого рода задач», — сказал Мелансон.
Исследователи также указали на его потенциальную роль в доставке посылок и исследовании планет. В отличие от обычных парашютов, которые часто сносит ветром, конструкция киригами приземляется близко к цели.
Госселен объяснил, что уникальная форма перевёрнутого колокола имеет решающее значение для его характеристик. Прорези-киригами растягиваются во время свободного падения, создавая множество небольших щелей, которые позволяют воздуху проходить сквозь них упорядоченным образом.
Это предотвращает образование крупных турбулентных вихрей, которые могут дестабилизировать купол обычного парашюта.
В результате создаётся плавный воздушный поток, который удерживает парашют в стабильном положении и делает его спуск очень предсказуемым даже в переменных условиях.
Конструкция масштабируется без потери свойств. А испытания показали, что парашют ведёт себя одинаково как в малом, так и в значительно большем размере, что делает его гибким решением для многих задач.
По словам Госселена, это открывает путь к разработке более крупных моделей, подходящих для тяжёлых грузов или более широкого спектра применений.
Проектирование новых траекторий полёта
Проект показал, как конструкция может сохранять стабильность и приземляться с высокой точностью.
Теперь команда из Монреаля хочет пойти дальше. Они планируют экспериментировать с новыми узорами вырезов, чтобы изменять стили спуска.
«Мы хотим изменить узоры, чтобы добиться большего: например, парашюты могли бы спускаться по спирали или планировать перед падением», — сказал Мелансон.
Он добавил, что траектории можно будет настраивать в зависимости от полезной нагрузки, что даже позволит сортировать грузы в воздухе.
Благодаря сочетанию простоты, стабильности и экономической эффективности, парашют-киригами может вскоре найти своё место как в гуманитарных миссиях, так и в передовых аэрокосмических испытаниях.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU