تغییرات دایهدرال

تغییرات زاویه دایهدرال در پرواز پرندگان و حشرات به صورت گسترده دیده می شود و شرایط آیرودینامیکی و کنترل پرواز را به بسیار بهینه می کند. اما پیچیدگی های سازه ای امکان استفاده گسترده از این روش را محدود ساخته است به خصوص در هواپیماهای سنگین تغییر دادن زاویه دایهدرال بسیار دشوار است و نیازمند سنگین سازی بیش از حد وزن بال است که در نتیجه آن در تضاد با بهبود عملکرد هواپیماست.

با آغاز تحقیقات بر روی ریزپرنده ها تحقیقات بر روی تغییرات دایهدرال گسترش یافت و در نتیجه آن در تکنولوژی های جدید و نسل آینده پهپادها تغییر زاویه دایهدرال دور از دسترس نیست.

هواپیمای بدون سرنشین با دایهدرال متغیر در دانشگاه فلوریدا ساخته و تست شده است. در این تحقیقات هدف از ساخت هواپیما بررسی عملکرد آیرودینامیکی و کنترل و پایداری این هواپیما بوده است و از مکانیزم های ابتدایی و اولیه برای ساخت آن استفاده شده است :

هواپبمای دایهدرال متغییر دانشگاه فلوریدا

در ساختار سازه ای این هواپیما از مواد کامپوزیت بهره گرفته شده که بسیار به سبک سازی آن کمک کرده است. ساختار بال این هواپیما از استخوان بندی شبیه به پرندگان استفاده شده جنس هر کدام از قسمت های استخوان بال از کربن می باشد و روکشی نیلونی بر روی آن کشیده شده که قابلیت تغییر شکل را در آن فراهم می سازد :

ساختار بال

برای تغییر زاویه بال از سوو های معمول موجود استفاده شده ،این بال دارای دو خاصیت تغیی زاویه می باید یکی در انتهای بال و ایجاد زاویه پیچش و دیگری در ایتدا و محل اتصال بال درونی و بیرونی برای تغییر زاویه دایهدرال.

این هواپیما دارای سه حالت دایهدرال  می باشد که دو حالت آن در تصاویر زیر نشان داده شده است که در هر حالت پایداری سمتی آن تغییر می کند و حالت سوم حالت خنثی است.

تغییرات زاویه دایهدرال

این تغییرات تاحدود زیادی پرواز این هواپیما  را به پرندگان نزدیک کرده است. در این حالت پایداری سمتی قابل تنظیم و است و همچنین اثر مهم دیگر این روش قابلیت استفاده از اثر زمین در حالت برخاست است و با توجه به متغیر بودن دایهدرال هواپیما در هنگان نشست نیز مشکلی نخواهد داشت و باند فرود آن به واسطه اثر زمین طولانی تر نخواهد شد.

اهمیت این تغییرات در بالزن ها بیشتر است چراکه به صورت متغیر زاویه دایهدرال بال تغییر می کند و اثاث پرواز را تشکیل می دهد. در اینگونه پرنده ها کنترل و سازه پیچیده هستند و باید از سازه های منعطف و یا از مکانیزم های لولایی و چرخ دنده ریز استفاده کرد.

در تصویر زیر یک از مکانیزم مربوط به اینگونه ریز پرنده های نشان داده شده است :

مکانیزم ریزپرنده ها

و در تصویر زیر پرنده مطرح شرکت فستو دیده می شود که دارای دایهدرال متغیر می باشد :

دایهدرال متغیر پرنده فستو