在飞机的机翼内部装置一款像降噪耳机的创新设备,与上海中心大厦的阻尼器原理相似,这可能会大幅降低机票价格。因为影响航空公司燃油消耗的主要因素是湍流,而新装置通过消除起始的微小扰动,可以防止湍流的形成。

飞机飞行时,空气在机翼表面流动并形成薄薄的边界层,若干微小的扰动会导致湍流的制造,从而增加摩擦力和燃油消耗。为了避免湍流的形成,科学家们设计了一个“隐形减阻器”,即声子次表面(PSub),发布于《Physical Review X》期刊。

该装置的工作原理与主动降噪耳机相似,可以抵消外界的噪音,但更加先进。它无需麦克风或电动机,而是利用空气流动本身作为动力。这种超材料结构隐藏在机翼内部,保持外观光滑。 球友会

当气流中的扰动遇到机翼时,内部结构会感应到并产生微小振动,类似于上海中心大厦的阻尼器。声子次表面的设计使其可以精准响应特定频率的扰动,利用“动态耦合”减少湍流引起的摩擦应力。

在复杂的飞行环境中,气流扰动的频率是多变的。针对这一挑战,研究团队引入了迷宫盘绕结构,增强了频宽控制能力,同时构建声子次表面阵列以增强干扰效果,使得气流的稳定性得以延续,打破了传统减阻技术的局限性。

这一研究为飞机气动设计提供了新的思路,不再依赖于仅仅平滑外形,而是转向形成一个与气流互动的智能内部系统。未来的机翼在表面上看似平静,却在微观层面上积极管理经过的空气流动,从而实现更高的燃油效率。 球友会