التحكم في التدفق (السوائل)

يُعدّ التحكم في التدفق أحد فروع ديناميكا الموائع . وهو ينطوي على تغيير طفيف في التكوين لتحقيق فائدة هندسية كبيرة، مثل تقليل الاحتكاك ، أو زيادة الرفع ، أو تحسين الخلط ، أو خفض الضوضاء . ويمكن تحقيق هذا التغيير باستخدام أجهزة سلبية أو فعّالة.

الأجهزة السلبية بحكم تعريفها لا تتطلب طاقة. وتشمل التقنيات السلبية عناصر التشويه أو الخشونة، والتشكيل الهندسي، واستخدام مولدات الدوامات ، ووضع أخاديد أو أضلاع طولية على أسطح الجنيحات .

يتطلب التحكم النشط مشغلات تستهلك الطاقة وقد تعمل بطريقة تعتمد على الزمن. ^{[ 1 ]} يشمل التحكم النشط في التدفق الشفط أو النفخ المستمر أو غير المستمر، ^{[ 2 ]} واستخدام النفاثات الاصطناعية والصمامات ومشغلات البلازما . قد يكون التشغيل محددًا مسبقًا (تحكم ذو حلقة مفتوحة) أو يعتمد على أجهزة الاستشعار (تحكم ذو حلقة مغلقة).

يؤثر أداء جناح الطائرة بشكل كبير ليس فقط على طول المدرج، وسرعة الاقتراب، ومعدل الصعود، وسعة الحمولة، ومدى التشغيل، بل أيضًا على مستوى الضوضاء والانبعاثات. ويمكن أن يتدهور أداء الجناح بسبب انفصال التدفق ، والذي يعتمد على الخصائص الديناميكية الهوائية للجناح. غالبًا ما تتعارض القيود الديناميكية الهوائية وغير الديناميكية الهوائية، مما يستدعي التحكم في التدفق للتغلب على هذه الصعوبات. وتندرج التقنيات المُطوَّرة للتحكم في الطبقة الحدية ، سواء لزيادة الرفع أو تقليل السحب، وتأخير الانفصال، تحت المسمى العام للتحكم في التدفق.

شركة أورورا لعلوم الطيران هي إحدى الشركات الحاصلة على منحة من برنامج داربا CRANE (التحكم في الطائرات الثورية بمؤثرات مبتكرة). بدأ المشروع باختبار طائرة صغيرة الحجم تستخدم دفعات من الهواء المضغوط بدلاً من الأجزاء المتحركة الخارجية كالأجنحة. ويهدف البرنامج إلى التخلص من الوزن والمقاومة والتعقيد الميكانيكي المصاحب لأسطح التحكم المتحركة. تعمل دفعات الهواء على تعديل ضغط الهواء وتدفقه، وتغيير الحدود بين تيارات الهواء المتحركة بسرعات مختلفة. قامت الشركة ببناء نموذج أولي بنسبة 25% من الحجم الأصلي، مزود بـ 11 سطح تحكم تقليدي، بالإضافة إلى 14 مجموعة من أسطح التحكم تتغذى من ثماني قنوات هوائية. ^{[ 3 ]} في عام 2023، حصلت الطائرة على اسمها الرسمي X-65 . ^{[ 4 ]} في يناير 2024، بدأت داربا وأورورا المرحلة الثالثة من برنامج CRANE، حيث تم بناء أول طائرة X-65 كاملة الحجم باستخدام مشغلات التحكم النشط في التدفق للتحكم الأساسي في الطيران. ^{[ 5 ] [ 6 ]} سيتم طرح الطائرة X-65 التي يبلغ وزنها 7000 رطل في أوائل عام 2025 مع التخطيط لأول رحلة لها في صيف عام 2025. ^{[ 7 ]}