Überleben der Testflug: Flugzeuge zu entwickeln, zu

Lebewesen sind nicht die einzigen Dinge, die in der Lage, der Evolution. Flugzeug-Designs ständig weiterentwickelt werden, schlägt auch eine neue Studie.

Traditionell haben Menschen hielt es für unmöglich Zeuge biologischen Evolution, da es viel länger als ein einziges Menschenleben Zeitskalen stattfindet. Jedoch folgen Flugzeuge die gleichen Muster der Evolution, wie fliegende Tiere tun, aber über einen beobachtbaren Zeitraum, Forscher sagen.

"Hier zeigen wir, dass wir Entwicklung in unserem Leben zu bezeugen, durch die Beobachtung der Entwicklung der fliegende Mensch-Maschine-Arten: das Flugzeug" schrieben die Autoren der Studie detaillierte Dienstag (22. Juli) im Journal of Applied Physics.

Adrian Bejan analysiert ein Maschinenbau-Ingenieur an der Duke University in Durham, North Carolina, und seine Kollegen Luftfahrzeuge Entwürfe aus den Anfängen der bemannten Flug. [Supersonic! Die 10 schnellsten Militärflugzeuge]

"Fliegen Flugzeuge Gebäude," schrieb der Forscher. "Jedes Modell ist ein neues Mensch-Maschine-Design für unsere Gremien, Gruppen und Sachen über den gesamten Globus bewegen."

Die Forscher fanden heraus, dass Flugzeuge die gleichen Grundsätzen wie Vögel, Fledermäuse und andere fliegende Tiere folgen: größere Designs sind schneller, effizienter und haben größeren fliegende Reichweite. Motor Masse ist proportional zur Masse das Flugzeug, in viel die gleiche Weise, die seinen Körper Muskeln, Herz und Lunge eines fliegenden Tieres entsprechen Masse. Darüber hinaus ein Flugzeug Spannweite ist proportional zur Rumpflänge, und die Menge an Kraftstoff benötigt ist auch proportional zur Körpergröße.

"" Das ist wieder ähnlich wir unter den fliegenden Kreaturen in der Natur zeigen sehen, dass Flugzeuge [auf] die architektonische Gestaltung konvergieren, die sie mit ihren Kollegen Leben vereinen"Bejan sagte in einer Erklärung.

Eine Ausnahme für evolutionäre Trends bei den Flugzeugen mit der Concorde, einem pensionierten Überschall Passagier-Jet gemeinsam von britischen und französischen Flugzeughersteller in den 1960er Jahren gebaut. Die Concorde konnte Transatlantikflüge, wie z. B. von New York nach London, in weniger als die Hälfte der Zeit von anderen Verkehrsflugzeugen fliegen. Die Concorde war klein, mit einem langen Rumpf und kurze Spannweite. Im Gegensatz zu seinen Vorgängern hatte es massive Motoren und schlechte Kraftstoffverbrauch, sagte der Forscher.

Flugzeug-Design kann ein Flow-System betrachtet werden, die etwas, die eine Verzweigung Muster in ihrer Entwicklung, wie z. B. Flussgebiete, tierische Migrationsrouten oder Stadtverkehr hat. Im Jahr 1996 entwickelt Bejan in der Regel bekannt als das constructal Gesetz, die besagt, dass "für jede endliche Flow-System bestehen, das heißt, am Leben sein, es in einer Weise, dass es leichter und einfacher Zugang zu ihren Strömungen entwickeln muss."

In diesem Fall das System "Leben" ist das Fliegen-Mann-und-Flugzeug, und seine "Strömungen" gehören Eigenschaften wie die Strömung von der Fahrzeugmasse Körper auf der Weltkarte, Luftströmungen um den Körper herum und Ströme von Wasser und Wärme in den Flugzeugmotor Bejan erzählte Leben Wissenschaft.

Ausgehend von diesem Modell Flugzeug Evolution, Vorhersage die nächste Phase des Flugzeug-Design einfach sein sollte, sagten die Forscher. Sie sehen die Schaffung von mehr größere Flugzeuge mit Motorgrößen und Flügelspannweiten verbleibenden proportional zum Rumpf Größen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der evolutionäre Prozess zu mehr als nur Biologie angewendet werden kann, sagte Bejan. "Evolution in der Physik gehört," sagte er.

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