Закон физики помогает объяснить развитие самолетов

03.08.2014 1:44

927

Новое исследование, изданное в Журнале "Прикладной физики", использует теперь известный закон физики под названием Constructal, чтобы засвидетельствовать развитие самолетов в течение долгого времени и предсказать будущее космического дизайна.

Один из традиционных аргументов против дарвинистского развития было то, что никто не может подтвердить, что процесс существует, потому что это происходит во временных рамках, значительно больше за длительностью, чем целая человеческая жизнь.

Профессор Адриан Беджэн Университета Дьюка не согласился с этим понятием начиная с 1996, когда он обнаружил основной принцип физики, который лежит в основе развития потоковых систем, поскольку они изменяются в структуре в течение долгого времени - закон Constructal.

В новом исследовании профессор Беджэн и его соавторы применяли закон Constructal к самолетам, например, «это, мы можем засвидетельствовать развитие в нашей целой жизни, документируя развитие потоковых систем, которые существуют во времени с прошлого столетия».

«Развитие разновидностей Земли произошло на шкале времени, слишком большого для людей, чтобы засвидетельствовать. Но развитие нашего использования технологий и самолетов, чтобы транспортировать людей и товары произошло за временными рамками длительностью немного больше чем одна целая жизнь, делая это видимым для тех, кто на это смотрит. Развитие - универсальная технология затрагивания явлений, бассейны рек и животных, что являлись подобными проектами, и это внедрено в физике как закон Constructal», объяснил профессор Беджэн, который является ведущим автором исследования.

В случае развитие самолетов, проекты развивались в направлении, чтобы позволить большему количеству людей и товаров лететь потоками через «лицо» Земли.

Закон Constructal также продиктовал главные конструктивные особенности, необходимые для самолетостроения, чтобы преуспеть - машинная масса осталась пропорциональной размеру тела, размер крыла был привязан к длине фюзеляжа, а топливный груз вырос на порядок с общей массой.

«Мы показали, что большие самолеты быстрее, более эффективны как транспортные средства, и имеют больший диапазон. Машинная масса пропорциональна массе тела, конструктивная особенность, которая является тем же самым, что и у животных, где масса движущих органов - мускулатура, сердца и легкие - пропорциональна массе тела», сказал профессор Беджэн.

Ученые также идентифицировали одну изолированную часть - Конкорд, списанный приводимый в действие турбореактивным двигателем сверхзвуковой пассажирский авиалайнер.

«Конкорд был слишком далек от отношений, развитие которых произвело прогресс в пассажирских самолетах», сказал профессор Беджэн.

Поскольку данные в исследовании показывают, что дизайн самолета следовал за эволюционным путем, продиктованным законом Constructal, профессор Беджэн полагает, что предположительно легко предсказать следующие стадии.

«Обреченный самолет имел ограниченные возможности для пассажиров, низкий коэффициент массы к скорости, отношение графики фюзеляжа к-размаху крыльев, массивные двигатели и плохую экономию топлива. Эти параметры должны были бы придерживаться правил конструктивного проектирования для достижения успеха».

«Это исследование дает грубый эскиз того, какие проекты самолета будут в будущем. Для дизайнерских бюро это - деньги в банке», сказал профессор Беджэн.