في إنجاز جديد يعزز تطور المركبات ذاتية القيادة، نجح فريق بحثي من جامعة “ووهان للتكنولوجيا” في الصين في تحسين التصميم الديناميكي الهوائي لهذه المركبات. مما يساهم في رفع كفاءتها وتقليل استهلاكها للطاقة.
تقليل السحب الهوائي: خطوة نحو المستقبل
ركزت الدراسة، التي نُشرت في دورية Physics of Fluids، على تقليل السحب الهوائي الناتج عن الحساسات الخارجية مثل الكاميرات وأجهزة قياس المسافات بالليزر. والتي تُعد جزءًا أساسيًا في تشغيل المركبات ذاتية القيادة. وأسفر البحث عن تقليل السحب الهوائي بنسبة تصل إلى 3.44%. مما يعزز كفاءة استهلاك الطاقة ويزيد من قدرة المركبات على السفر لمسافات أطول.

السحب الهوائي، وهو المقاومة الناتجة عن اصطدام الهواء بالأجسام المتحركة، يُعتبر عاملًا رئيسيًا يؤثر على أداء المركبات وكفاءتها. ومعظم التحديات الحالية تتعلق بالتصميم الذي يقلل هذا السحب دون التأثير على أداء المركبة ووظائف الحساسات.
منهجية دقيقة لتحسين التصميم
اعتمد الباحثون في دراستهم على مزيج من التقنيات الحاسوبية والتجارب العملية.
- منصة حاسوبية آلية: طوَّر الفريق نظامًا لتحليل التصميمات المختلفة للمركبات، بحيث يتم إجراء محاكاة دقيقة لتدفق الهواء حول المركبات المزودة بالحساسات الخارجية.
- تصاميم تجريبية: استُخدمت نماذج تجريبية محسنة، مع خوارزميات متقدمة لتعديل الأشكال الهندسية للحساسات بما يقلل من السحب الهوائي.
- محاكاة دقيقة: أجرى الباحثون مقارنة بين التصميم الأساسي والمُحسن باستخدام محاكاة ديناميكية، أظهرت تحسنًا ملحوظًا في تدفق الهواء وتقليل الاضطراب حول الحساسات.
اختبار نفق الرياح: إثبات دقة النتائج
للتحقق من فعالية التصميم المُحسَّن، أُجريت تجارب داخل نفق الرياح لدراسة تأثير تدفق الهواء حول الحساسات وتوزيع الضغط على سطح المركبة.أظهرت النتائج انخفاضًا بنسبة 5.99% في معامل السحب الهوائي مقارنة بالنموذج الأساسي. مما أدى إلى تحسين كبير في الأداء الديناميكي الهوائي.
تصريحات الباحثين
صرح ييبينج وانج، المؤلف الرئيسي للدراسة، بأن الحساسات الخارجية تسهم بشكل كبير في زيادة السحب الهوائي. مشيرًا إلى أن “تحسين التصميم الديناميكي الهوائي لهذه الحساسات يعد خطوة حاسمة لجعل المركبات أكثر كفاءة.”
وأضاف وانج أن هذه النتائج تُعتبر دليلًا عمليًا يمكن الاستفادة منه في تصميم المركبات ذاتية القيادة المستقبلية. لتكون أكثر كفاءة من الناحية الديناميكية الهوائية، مما يمكنها من تقليل استهلاك الطاقة والسفر لمسافات أطول.
أفق جديد للمركبات ذاتية القيادة
مع هذا الابتكار، تفتح الأبحاث الصينية أفقًا جديدًا نحو تحسين كفاءة المركبات ذاتية القيادة، مما يعزز من فرص انتشارها في الأسواق العالمية ويضع معايير جديدة لتصميم هذه المركبات لتكون أكثر استدامة وفعالية.