چترهای نجات سوراخدار میتوانند تحویل محمولههای هوایی و پهپادی را دقیقتر، ایمنتر و کمهزینهتر کنند.
به گزارش تکناک، پژوهشگران در فرانسه و کانادا موفق شدهاند این چترهای نجات نوآورانه را با بهرهگیری از هنر سنتی ژاپنی «کیریگامی» ــ هنری که بر پایه بریدن و تا کردن کاغذ برای خلق اشکال تزئینی استوار است ــ طراحی کنند. این چترهای ویژه برخلاف چترهای معمولی، از ورقههایی تشکیل شده که سطح آنها با صدها شکاف و برش ظریف پوشیده شده است. در نگاه اول، شاید به نظر برسد که این طراحی عجیب عملکرد چتر را کاهش میدهد، اما در واقع باعث بهبود پایداری، کنترل و دقت فرود میشود.
ایده این پروژه خلاقانه ابتدا در دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه پلیتکنیک مونترال مطرح شد. پس از ماهها بررسی و آزمایش، گروهی از محققان توانستند با استفاده از دستگاههای لیزر، الگوهای خاصی از برشهای حلقوی را روی ورقههای پلاستیکی ایجاد کنند. هنگامی که این ورقهها از ارتفاع رها میشوند، به دلیل شکل خاص برشها و نحوه توزیع نیرو در سطح، به حالت ناقوسی وارونه درمیآیند و بهآرامی و با ثبات بالا به سمت زمین حرکت میکنند. این رفتار باعث میشود که چتر تقریباً به صورت مستقیم بر فراز هدف فرود آید، بدون آنکه از مسیر منحرف شود یا در اثر جریان باد به جهتی دیگر کشیده شود.
تیم تحقیقاتی شامل فدریک گوسلن، دانیک لامورو و دیوید ملانسون، عملکرد این چترهای نجات سوراخدار را با انداختن بطریهایی مجهز به آنها از ارتفاع حدود ۶۰ متر آزمایش کردند. نتایج نشان داد که این نمونههای اولیه با دقتی بالا و حرکتی روان به زمین میرسند. جزئیات کامل این پژوهش در هفته جاری در مجله معتبر Nature منتشر شد و توجه گستردهای را در میان جامعه علمی و صنعت پهپادها برانگیخت.
در چترهای سنتی، سطح مقعر چتر حجم زیادی از هوا را به دام میاندازد و مقاومت شدیدی در برابر سقوط ایجاد میکند. هرچند این ویژگی به کاهش سرعت فرود کمک میکند، اما در عین حال باعث ایجاد گردابههای آشفته و تغییر جهت ناگهانی میشود. همین مسئله سبب میشود که محمولهها در محل دقیق هدف فرود نیایند و در عملیات امدادرسانی یا مناطق بحرانی، بخشی از کمکها از دسترس خارج شود. فناوری جدید کیریگامی این چالش را به صورت چشمگیری برطرف کرده است. با عبور هوا از میان شکافهای متعدد، جریان هوا آرام و قابل پیشبینی باقی میماند و چتر بدون انحراف مسیر به زمین میرسد.
فدریک گوسلن، طراح اصلی پروژه بیان کرد: «شکل ناقوسی چتر و الگوی برشها باعث میشود که هوا به صورت منظم و بدون آشفتگی از میان آن عبور کند. این جریان منظم، حرکت چتر را کنترل و مسیر آن را دقیق میکند.» علاوه بر دقت بالا، تولید این چترهای نجات سوراخدار بسیار ساده و کمهزینه است. ساخت آنها تنها به یک دستگاه برش لیزری یا قالببر نیاز دارد و برخلاف چترهای معمولی، نیازی به دوخت یا مونتاژ قطعات پارچهای ندارند.
محققان اکنون به دنبال گسترش این فناوری و ترکیب آن با اصول «اوریگامی» برای بهبود قابلیت تا شدن، افزایش استحکام و کنترل بیشتر در هنگام سقوط هستند. هدف نهایی آنها ساخت چترهایی است که بتواند متناسب با نوع بار یا شرایط محیطی، رفتار خود را تنظیم کند. به باور کارشناسان، این فناوری میتواند تحولی اساسی در سیستمهای لجستیک هوایی، از تحویل کالاهای تجاری تا ارسال کمکهای انساندوستانه ایجاد کند و آیندهای دقیقتر، ایمنتر و کارآمدتر را برای دنیای تحویل هوایی رقم بزند.
