مواد و ساخت پیشرفته

محققان در مطالعه جدید رویکرد موفقیت‌آمیزی برای طراحی ملخ‌های بسیار کم‌صداتر را معرفی کردند. این تیم از یادگیری ماشینی برای طراحی ملخ‌های خود استفاده نمودند، سپس چندین نمونه اولیه را برای آزمایش آکوستیک آزمایشی در اتاق تخصصی بدون اکو در سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک المنافع به صورت چاپ سه‌بعدی ساختند.

نتایجی که اکنون در Aerospace Research Central منتشر شده است نشان می‌دهد نمونه‌های اولیه حدود 15 دسی بل صدای کمتری نسبت به ملخ‌های تجاری موجود در بازار تولید می‌کنند که متدولوژی طراحی تیم را تأیید می‌کند. دکتر عبدالغنی محمد، مهندس هوافضا و محقق ارشد دانشگاه مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن گفت که نتایج چشمگیر با دو نوآوری کلیدی - الگوریتم‌های عددی توسعه‌یافته برای طراحی ملخ‌ها و در نظر گرفتن نحوه درک نویز در گوش انسان - به عنوان بخشی از آزمایش به دست آمد.

دکتر محمد در این باره گفت: با استفاده از الگوریتم‌های خود برای تکرار در طرح‌های مختلف ملخ، ما توانستیم معیارهای مختلفی مانند رانش، گشتاور، جهت‌گیری صدا و موارد دیگر را بهینه کنیم. ما همچنین یک معیار جدید را فرموله کردیم که شامل نحوه درک گوش انسان از صدا است و پیشنهاد می‌کنیم از آن در طراحی‌های آینده استفاده کنیم.

او در ادامه گفت: روش ما برای بهینه‌سازی طراحی می‌تواند برای ملخ‌های کوچک مورد استفاده در پهپادها تا ملخ‌های بسیار بزرگ‌تر مورد استفاده برای وسایل نقلیه حمل‌ونقل هوایی شهری آینده - یا تاکسی‌های هوایی - که برای حمل مسافران انسانی طراحی شده‌اند، اعمال شود. این تیم که به عنوان بخشی از شرکت هوافضا ایکس‌روتور مستقر در ملبورن را نیز شامل می‌شد، بررسی کرد که چگونه دستکاری‌های مختلف صدای تیغه ملخ بر درک آن توسط گوش انسان تأثیر می‌گذارد.

دکتر محمد اظهار نمود که کمّی کردن این مدولاسیون این پتانسیل را دارد که به عنوان یک معیار طراحی مهم برای ملخ‌های آینده مورد استفاده قرار گیرد. مدولاسیون نویز فرکانس بالا یک عامل اصلی در درک انسان از نویز روتور است. گوش‌های انسان نسبت به فرکانس‌های خاص حساس‌تر از سایر فرکانس‌ها هستند و درک ما از صدا نیز با افزایش سن تغییر می‌کند. با طراحی براساس چنین معیارهایی، که ادراک انسان را در نظر می‌گیرد، می‌توانیم ملخ‌های آزاردهنده کمتری طراحی کنیم که ممکن است روزی شنیدن آنها لذت‌بخش باشد.

جف دورهام مدیرعامل ایکس‌روتور نیز گفت که آزمایش نمونه اولیه اثبات کرد که طراحی‌های جدید می‌تواند آسیب صوتی پهپادها را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد و این نکته بسیار هیجان انگیز است. او ادامه داد که نه تنها این طرح‌ها برای گوش انسان به‌طور قابل‌توجهی بی‌صداتر بودند بلکه ملخ‌ها در مقایسه با ملخ‌های استاندارد موجود در بازار در همان ورودی سیگنال دریچه گاز، مشخصات رانش بالاتری داشتند. نمونه‌های اولیه در بخش ساخت پیشرفتۀ دانشگاه مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن چاپ سه‌بعدی شدند.

منبع

ارتباط با ستاد در صفحات تلگرام - اینستاگرام - بله