Cnbeta 10月04日
折纸艺术启发降落伞设计,提升空投精准度
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法国和加拿大的研究团队从日本折纸艺术中汲取灵感,通过在降落伞布料上切割大量孔洞,使其在空中呈现稳定的倒置钟形,从而显著提高物资空投的精准度。该项创新技术有望改善人道主义援助和无人机配送的安全性。研究人员通过激光切割“封闭环路”图案,使降落伞展开后形成独特的倒钟形状,有效控制下落轨迹。实验表明,该降落伞能近乎垂直且可预测地下降,远超传统降落伞。这种设计通过有序引导气流,避免了不稳定气流,降低了物资偏离和损坏的风险,尤其适用于紧急救援等高风险场景。此外,其制作工艺简单,易于量产,具有广泛的应用前景。未来研究还将借鉴折纸理念进一步优化设计。

🪂 **折纸艺术启发的创新设计:** 研究团队借鉴日本“折纸(Kirigami)”艺术手法,通过在降落伞布料上精细切割大量孔洞,创造出一种新型降落伞。这种设计使得降落伞在空中能稳定地展开成倒置的钟形,从而实现精确的空投落点控制。

📉 **精准可控的下降轨迹:** 通过激光切割出的“封闭环路”图案,降落伞在展开时能形成独特的倒钟形状,有效引导气流有序通过小孔,避免了大型乱流和不稳定气流。这确保了降落伞近乎垂直且高度可预测的下降轨迹,显著优于传统降落伞容易偏离目标的缺点。

📦 **提升人道主义与商业空投效率:** 该技术有望极大地提高人道主义物资空投和无人机包裹投递的安全性与准确性。它能够显著规避物资偏远掉落和损坏的风险,尤其在紧急救援、高风险区域或自然灾害救急空投时,其重要性不言而喻。

🏭 **简易高效的生产潜力:** 新型降落伞的制作工艺简单,仅需激光切割或模切设备即可实现量产,无需复杂的缝合或组装过程。这使得其能够快速使用多种材质制造,具有极高的推广潜力和成本效益。

💡 **持续优化与未来展望:** 研究人员计划进一步借鉴折纸(Origami)的理念,优化降落伞的可折叠性、增加结构刚性,并根据不同货物调整下落方式,以期在未来实现更全面的性能提升。

法国和加拿大的研究团队创造性地采用日本“折纸(Kirigami)”艺术手法,对传统降落伞进行重新设计,通过在降落伞布料上切割成百上千个孔洞,使得其在空中下落时能稳定地呈现倒置的钟形,并精准落于目标区域附近。该项技术有望极大地提高人道主义物资空投和无人机包裹投递的安全性与准确性。

研究团队成员主要来自蒙特利尔综合理工学院机械工程系,他们经过多轮试验,最终确定激光在塑料薄片上切割的“封闭环路”图案,让降落伞在空中展开时拉伸成独特的倒钟形状,从而有效控制落点。

据介绍,他们多次将装有这种降落伞的瓶子自近60米高处投下,实验证明降落伞几乎可垂直下落,轨迹高度可预测,远优于传统降落伞。根据团队成员、机械工程师Frédérick Gosselin的解释:“倒钟形设计拉伸了切纸图案的缝隙,促使气流有序地通过众多小孔,避免了大型乱流和不稳定气流,进而实现可控的下降路线。”

与传统降落伞依靠截留气流、利用巨大阻力减缓下落但容易偏离目标不同,新型降落伞能显著规避物资偏远掉落和损坏风险。尤其在人道主义救援、高风险区域或自然灾害救急空投时,这一点至关重要。

此外,这款降落伞制作工艺简单,仅需激光切割或模切设备即可量产,无需缝合或复杂组装,可用多种材质快速制造,极具推广潜力。研究人员后续还打算借鉴折纸(Origami)理念,进一步优化降落伞的可折叠性、增加结构刚性,并根据不同货物调整下落方式。

相关研究已于本周发表于《自然》杂志。项目详情由蒙特利尔综合理工学院发布新闻稿,展示了团队成员和降落伞原型照片。

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