آیرودینامیک حشرات(1) (Insect aerodynamics)
از این به بعد به سلسله مباحثی در مورد آیرودینامیک حشرات خواهیم پرداخت که در سایت های فارسی کمتر بدان پرداخته شده است، امید که مورد استفاده ی مخاطبان و هموطنان عزیزم قرار گیرد.ضمنا ما را از نظرات و پیشنهادات خود محروم نفرمایید.
مقدمه
امروزه استفاده از MAV ها به صورت قابل توجهی در حال گسترش می باشد .MAV که مخفف Micro Air Vehicle به معنای « وسیله ی پرنده ی ریز» می باشد، معمولا به وسایل پرنده ای اطلاق می شود که ابعادی کوچکتر از 15 سانتی مترداشته باشد. از جمله موارد استفاده ی MAVها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1-مدیریت و بازرسی ترافیک های جاده ای 2-بازرسی از خطوط لوله ی گاز ، نفت، آب و ...3-جستجو برای یافتن بازماندگان بلایای طبیعی همچون زلزله و سیل 4-جستجو در مکان هایی که به دلیل سمی بودن محیط آنجا و یا علل دیگر امکان حضور انسان در آنجا فراهم نیست 5-از مهمترین استفاده های دیگرMAV ها بحث جاسوسی و کسب اطلاعات به منظور اهداف نظامی یا غیر نظامی می باشد.
انواع MAV هایی که تا به حال ساخته شده اند را می توان به سه دسته کلی تقسیم کرد:1-بال ثابت ها 2-بال چرخان ها و3-بالزن ها که البته MAV های بالزن نیز خود به دو دسته تقسیم میشوند، 1-Ornithopter ها که از سینماتیک بالزنی پرنده ها تقلید می کنند و 2-Entomopter ها که از سینماتیک بالزنی حشرات بهره می گیرند. مهمترین تفاوت بین سینماتیک بالزنی پرندگان و حشرات در تغییر زاویه ی incidence(زاویه ی بین وتر بال متصل به بدن با خط افق را گویند و از آنجا که در پرندگان وحشرات بر خلاف هواپیما ها، بال ها به سمت بالا و پایین متحرک هستند این زاویه در طول پرواز دائم در حال تغییر است)بال ها می باشد. پرندگان در حین پرواز با تغییر اندک (در حدود چند درجه) در زاویه ی incidence بال ها، نیروی مورد نیاز خود را تامین می کنند ولی حشرات از تغییرات سریع و بزرگ در زاویه ی incidence بال خود(بیش از 100 درجه) برای تامین نیروی مورد نیاز، در مانورهای مختلف بهره می گیرند.
در میان MAV های گفته شده در بالا، Entomopter ها جدیدترین نوع می باشند و دانش موجود در مورد تحلیل و ساخت آنها نسبت به بقیه کمتر است. از آنجا که سینماتیک حرکتی این نوع MAV ها به سینماتیک بالزنی حشرات بسیار شبیه است، بالتبع آیرودینامیک حاکم بر آنها انطباق خوبی با آیرودینامیک حاکم برحشرات دارد، در نتیجه با بررسی و تحلیل آیرودینامیک حشرات می توان به نکات خوبی در زمینه ی طراحی بهینه ی این نوع از MAV ها دست یافت. در ادامه نیز، ما با بررسی و تحلیل آیرودینامیک حاکم بر حشرات در صدد رسیدن به این هدف هستیم، هرچند دانش موجود در مورد حشرات و چگونگی تولید نیرو در حین بالزدن، هنوز نتوانسته است به نتایج کاملا متقن و روشنی در این باره دست یابد ولی ما در ادامه سعی کرده ایم به مباحثی بپردازیم که وجود آنها در تحقیقات مختلف به اثبات رسیده است.
ادامه دارد...