Al meer dan een eeuw volgen vliegtuigen grotendeels het conventionele buis-en-vleugelontwerp, geïnspireerd op het eerste vliegtuig van de gebroeders Wright. Maar een nieuwe golf van ingenieurs en ontwerpers zoekt inspiratie in de natuur en onderzoekt de mogelijkheid van vliegtuigen die de aerodynamische kenmerken van vogels nabootsen. Deze biomimetische ontwerpen zijn bedoeld om de brandstofefficiëntie te verbeteren, het geluid te verminderen en de algehele vliegtuigprestaties te verbeteren.

1. Gemengd vleugellichaam (BWB) :

Het BWB-concept is gebaseerd op de naadloze integratie van lichaam en vleugels bij vogels zoals albatrossen. Door de romp en vleugels samen te voegen tot één vleugelvorm, wordt de luchtweerstand verminderd en de lift-to-drag-verhoudingen verbeterd. Dit ontwerp kan mogelijk aanzienlijke hoeveelheden brandstof besparen en het bereik van vliegtuigen vergroten.

2. Onconventionele vleugelontwerpen:

De natuur biedt een verscheidenheid aan vleugelvormen en configuraties. Sommige vliegtuigontwerpers onderzoeken vleugels die de lange en smalle vleugels van zwevende vogels nabootsen, of de flexibele en veranderende vleugels van vleermuizen. Deze ontwerpen kunnen de lift verbeteren, de geïnduceerde weerstand verminderen en de manoeuvreerbaarheid verbeteren.

3. Vortexgeneratoren:

Vogels gebruiken veren op hun vleugels om kleine, gecontroleerde wervels te creëren die de lift vergroten en de weerstand verminderen. Ingenieurs ontwikkelen kunstmatige vortexgeneratoren, geïnspireerd door deze veren, om de prestaties van vliegtuigen bij lage snelheden te verbeteren en de start- en landingsafstanden te verkleinen.

4. Winglets:

Winglets, kleine verticale verlengingen aan de vleugeltips, zijn in veel moderne vliegtuigen gebruikelijk geworden. Ze bootsen de vleugeltipveren van vogels na, verminderen vleugeltipwervelingen en verbeteren de brandstofefficiëntie.

5. Gladde oppervlakken:

Vogels hebben ongelooflijk gladde veren die de luchtweerstand verminderen. Ingenieurs streven ernaar vliegtuigoppervlakken te creëren met minimale gaten, uitsteeksels en klinknagels, waardoor de algehele weerstand wordt verminderd en de brandstofefficiëntie wordt verbeterd.

6. Actieve aerodynamica:

Sommige vogelsoorten kunnen tijdens de vlucht de welving van hun vleugels aanpassen om zich aan verschillende omstandigheden aan te passen. Biomimetische vliegtuigontwerpen omvatten beweegbare flappen, spoilers en andere aerodynamische oppervlakken die actief van vorm kunnen veranderen om de vliegprestaties te optimaliseren.

7. Vogelachtig landingsgestel:

Het landingsgestel van vogels is lichtgewicht, sterk en ontworpen om schokken effectief te absorberen. Ingenieurs ontwikkelen op vogels geïnspireerde landingsgestelsystemen om het gewicht te verminderen, de schokabsorptie te verbeteren en het geluid tijdens het opstijgen en landen te minimaliseren.

Hoewel veel van deze biomimetische ontwerpen zich nog in de beginfase van onderzoek en ontwikkeling bevinden, zijn ze veelbelovend voor een revolutie in het vliegtuigontwerp en voor het verbeteren van de algehele efficiëntie en duurzaamheid in de luchtvaartindustrie.