طائرة ورقية صممها مهندسو بوينج تحطم الرقم القياسي العالمي للمسافات

قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
–

إنها طائر … إنها طائرة … إنها طائرة ورقية!

تم كسر الرقم القياسي العالمي لأبعد رحلة بالطائرة الورقية من قبل ثلاثة مهندسي طيران بطائرة ورقية حلقت بإجمالي 289 قدمًا و 9 بوصات (88 مترًا) ، أي ما يقرب من طول ملعب كرة قدم أمريكي.

لقد حطموا الرقم القياسي السابق البالغ 252 قدمًا و 7 بوصات (77 مترًا) الذي حققه في أبريل 2022 من قبل ثلاثي في ​​كوريا الجنوبية. قبل ذلك ، لم يتم كسر الرقم القياسي لأكثر من عقد من الزمان.

قال ديلون روبل ، مهندس الأنظمة في بوينج وحاصل الآن على سجل الطائرات الورقية ، في بيان: “لقد وضعت الأشياء حقًا على الخريطة وهي لحظة فخر حقًا للعائلة والأصدقاء”. “إنها علاقة جيدة بالفضاء والتفكير على غرار تصميم وإنشاء النماذج الأولية.”

عمل روبل جنبًا إلى جنب مع جاريت جنسن ، مهندس القوة أيضًا مع شركة بوينج ، ومهندس الطيران ناثانيال إريكسون. الثلاثة من الخريجين الجدد الذين درسوا هندسة الطيران والهندسة الميكانيكية في جامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا.

تطلب هذا الإنجاز شهورًا من الجهد ، حيث وضع الفريق ما يقرب من 500 ساعة من دراسة الأوريجامي والديناميكا الهوائية لإنشاء نماذج أولية واختبارها. وضع المهندسون تصميمهم النهائي للاختبار في 2 ديسمبر 2022 ، في كراون بوينت ، إنديانا ، حيث تم تحقيق الرقم القياسي في رمية روبل الثالثة.

وقال جنسن في البيان: “نأمل أن يظل هذا الرقم القياسي لفترة طويلة – 290 قدمًا (88 مترًا) غير واقعي”. “هذا من 14 إلى 15 قدمًا (4.2 إلى 4.6 متر) فوق أبعد رمية قمنا بها على الإطلاق. لقد تطلب الأمر الكثير من التخطيط والكثير من المهارة للتغلب على الرقم القياسي السابق “.

قرر الفريق أن أفضل فرصة لهم في التغلب على الرقم القياسي العالمي ستكون من خلال تصميم طائرة يركز على السرعة وتقليل السحب ، بحيث يمكن للطائرة أن تطير لمسافة بعيدة في فترة زمنية قصيرة.

جمع الإلهام من مختلف الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، والمركبات التي يمكنها الطيران أسرع بخمس مرات من سرعة الصوت (ماخ 5) ، وتحديداً NASA X-43A ، توصل الفريق إلى تصميم الطائرات الورقية الفائز – الذي سمي لاحقًا “Mach 5.”

قال روبل عبر البريد الإلكتروني: “الطائرات ذات الحجم الكامل والورقية لها اختلافات كبيرة في تعقيدها ، لكن كلاهما يعمل وفقًا للمبادئ الأساسية نفسها”. “يمكن تطبيق بعض منهجيات التصميم نفسها على كليهما. إحدى هذه الطرق كانت عملية تصميم التجربة والخطأ. على سبيل المثال ، سنضع نظريات حول ثنية يمكننا تغييرها على مستوانا ، وطيها ، ورميها ، ومقارنة المسافة مع التكرارات السابقة لتحديد ما إذا كان التغيير مفيدًا “.

للعثور على أفضل تقنية عندما يتعلق الأمر برمي الطائرة الورقية ، أجرى الفريق العديد من عمليات المحاكاة وقاموا بتحليل مقاطع الفيديو بالحركة البطيئة لرمياتهم السابقة.

“وجدنا أن الزاوية المثلى هي حوالي 40 درجة من الأرض. بمجرد أن تصوب إلى هذا الحد ، فإنك ترمي بأقصى قوة ممكنة. وقال جنسن في البيان “هذا يعطينا أفضل مسافة. “لقد تطلب الأمر عمليات محاكاة لمعرفة ذلك. لم أكن أعتقد أنه يمكننا الحصول على بيانات مفيدة من محاكاة على طائرة ورقية. تبين أننا نستطيع “.

حتى على الورق ، الذي قرر الفريق أن A4 (أطول قليلاً من حجم الورق العادي) كان الأفضل للتلاعب بالطائرة الفائزة وطيها. من خلال خيارات التصميم المدروسة بدقة ، والاهتمام الدقيق بالقواعد والإرشادات العديدة التي وضعها فريق غينيس للأرقام القياسية ، تم تعيين الثلاثة لتحطيم رقم قياسي.

في رحلتها التي حطمت الرقم القياسي كانت الطائرة في الهواء لمدة ست ثوانٍ تقريبًا. سجل غينيس للطائرة الورقية لمدة الرحلة هو 29.2 ثانية حاليًا.

قال روبل عبر البريد الإلكتروني: “ستكون أهداف التصميم لتسجيل وقت البث مختلفة تمامًا عن نسخة السحب المنخفض التي أنشأناها لأطول مسافة قياسية”. “زيادة طول الجناح وتقليل نسبة العرض إلى الارتفاع ستكون الخطوات الأولى في إنتاج هذا النوع من الطائرات.”

وبغض النظر عن الطائرة الورقية ، أضاف روبل أن هذه الطريقة المملة للتجارب ذهابًا وإيابًا كانت بمثابة شهادة على أهمية النماذج الأولية الصارمة في العالم الحقيقي.

بدأ روبل وجنسن مهنتهما في هندسة الطائرات الورقية أثناء وجودهما في المدرسة الإعدادية ، حيث شاركا في أحداث الطائرات الورقية التي أقيمت في بوينج. قال روبل إنه استمتع بجعل الورقة تنبض بالحياة والعمل الجاد الذي كان عليه أن يبذله لإيجاد طرق لتحسين تصميماته. كلاهما كانا أيضًا من محبي الأوريغامي عندما كانا أطفالًا.

يأمل الفريق الذي حطم الأرقام القياسية أن يلهم إنجازهم مهندسي الفضاء الشباب والطموحين الآخرين لتحقيق أحلامهم.

بالنسبة لأولئك الذين يتطلعون إلى إنشاء تصميم طائرة ورقية خاص بهم يحطم الأرقام القياسية ، فإن هذا العمل الفذ ليس مستحيلًا ، ولكنه قد يستغرق بعض الوقت (والمهارة).

قال روبل عبر البريد الإلكتروني: “ماخ 5 تطير بشكل أفضل بسرعة نسبية عالية ، ولكن لتحقيق هذا الشرط ، يجب إطلاق الطائرة بطريقة محددة”. “هذه التقنية ، بالإضافة إلى تعقيد الطائرة ، تعني أن عشاق الطائرات الورقية الأكثر خبرة فقط هم الذين سينجحون في التصميم.

وأضاف: “ومع ذلك ، من خلال البدء بالتصاميم المتاحة للجمهور ، يمكن لأي شخص صقل مهاراته لرمي الطائرات الورقية لمسافة أبعد وأعلى من جميع أصدقائه”.