Chim én bay: Mô hình cho máy bay hiện đại

Các nhà khoa học đã chứng minh được cách chim én thay đổi hình dạng của đôi cánh để cải thiện khả năng bay lượn của mình. Nhờ đó có thể giúp các kĩ sư chế tạo máy bay rất nhiều trong công việc của họ.

Mười nhà khoa học của Đại học Wageningen (Hà Lan) và Lund (Thụy Điển) đã cho thấy chim én bay linh hoạt như thế nào nhờ vào cấu trúc đôi cánh của nó. Nghiên cứu của họ cho thấy rằng nếu các máy bay có được đôi cánh như của chim én thì có thể cải thiện hiệu suất của mình lên tới 3 lần.

Chim én (tên khoa học là Apus apus) là một trong những loài chim có khả năng bay lượn tốt nhất. Chúng thường vỗ cánh thay vì chao lượn nhờ vào lực đỡ của không khí. Chim én sử dụng hầu như toàn bộ thời gian của mình trong không trung: săn mồi, cặp đôi và thậm chí ngủ cả khi đang bay. Trung bình trong suốt cuộc đời, một con chim én bay hết chặng đường là 4,5 triệu km, tương đương với 6 chuyến đi lên mặt trăng rồi quay lại, hoặc khoảng… 100 vòng quanh Trái Đất.

Các nhà khoa học đã chứng minh được cách chim én thay đổi hình dạng của đôi cánh để cải thiện khả năng bay lượn của mình. Nhờ đó có thể giúp các kĩ sư chế tạo máy bay rất nhiều trong công việc của họ.

Các nhà khoa học đã xem xét 15 đôi cánh của những con chim én đã chết lấy từ các khu bảo tồn. Họ để chúng vào một đường hầm gió và đổi hướng của chúng để xem hiệu quả của hình dáng đôi cánh.

Họ nhận thấy rằng bay từ từ với đôi cánh mở rộng đã giúp chuyến bay của chim én đạt được hiệu suất cao nhất. Nhưng chính đôi cánh với sự xuôi dần xuống về phía sau đã tạo ra hiệu quả về khí động lực học tốt hơn cho sự bay nhanh và thẳng. Kiểu cánh đó cũng tạo thuận lợi rất nhiều cho những cú chuyển hướng. Nhưng nói chung kiểu cánh này tốt hơn cả vì nó không dễ bị gãy như kiểu cánh giang rộng.

Các nhà khoa học cũng thấy rằng chim én có thể thay đổi hình dáng đôi cánh để tăng hiệu quả khi chúng muốn bay lướt trong không khí, hay để chuyển hướng nhanh hơn.

Những đôi cánh giang rộng giúp chim én lướt với tốc độ chậm, trong khi đó kiểu cánh xuôi về phía sau giúp chúng đạt được tốc độ cao hơn. Những cú chao mình đổi hướng đột ngột lại cần kiểu cánh xuôi về phía sau, vì nếu đôi cánh giang rộng sẽ bị gãy ngay dưới sự thay đổi lực quá lớn như vậy. Hơn nữa, kiểu cánh đó không bị run, và chúng có thể bảo vệ kết cấu xương trong những điều kiện chịu lực lớn.

Những nghiên cứu kĩ hơn cho thấy sự kết hợp hài hòa giữa cánh và mỗi chuyển động giúp chim én bay lướt (không cần vỗ cánh) lâu hơn tới 60% và hiệu quả của những cú chuyển hướng tăng gấp 3 lần.

Trong ngành hàng không người ta đã chú ý hơn đến hình dạng đôi cánh.

Cấu trúc hoàn thiện nhất của đôi cánh có thể tăng cường tốc độ bay và nhờ đó, tiết kiệm nhiên liệu chuyến bay. NASA đã dựa vào kết cấu cánh của chim én để thiết kế loại máy bay mới với đôi cánh mang tính cách mạng. Chiếc máy bay siêu nhỏ này, chỉ bằng kích cỡ một con chim đã tận dụng được những lợi ích của việc thay đổi hình dạng đôi cánh.

Những chiếc máy bay này được trang bị camera và các thiết bị cảm biến, được dùng trong công tác khảo sát và làm gián điệp, và được thiết kế với hình dáng giống y như chim én thật và những động tác khi bay của loài chim này.

Tiếp theo các nhà khoa học hi vọng có thể áp dụng những ưu điểm của các cỗ máy sinh học tuyệt vời của thiên nhiên này cho những dạng máy bay không người lái với kích thước lớn hơn nhiều lần. Cho đến nay, trong suốt quá trình phát triển của ngành hàng không, người ta vẫn đang tiếp tục tìm cách cải tiến cho cánh máy bay để đạt được hiệu quả cao nhất.

Song song với nỗ lực tìm cách tạo ra những hợp chất nhân tạo mới, thiên nhiên cũng giúp cho giúp cho Con Người nhiều gợi ý.

Mạnh Đức