Принципиально новый тип крыла самолета, меняющего форму во время полета

• Исследователи разработали и испытали крыло нового типа, собранное из множества небольших идентичных деталей.
• Это легкое крыло может изменять свою форму, чтобы управлять полетом самолета.
• Это могло бы существенно повысить эффективность производства и обслуживания самолетов.

Большинство существующих самолетов имеют предсказуемую форму:два крыла, прикрепленные к трубе. Есть также другие компоненты, такие как горизонтальный стабилизатор в хвостовой части и подвижные модули, прикрепленные к летательному аппарату, которые позволяют самолету набирать высоту и разворачиваться.

Но исследователи из Массачусетского технологического института и НАСА работают над новым дизайном самолета, который радикально отличается от обычных самолетов. Они разработали и испытали крыло нового типа, собранное из множества небольших идентичных деталей. Крыло может изменять свою форму для управления полетом и может существенно повысить эффективность производства и обслуживания самолетов.

Он прошел испытания в аэродинамической трубе НАСА. И НАСА не новичок в трансформации самолетов, учитывая AeroVironment RQ-14 Dragon Eye, Boeing NB-52B, Boeing X-40, X-45 и недавний беспилотник с 10 двигателями под названием Greased Lightning.

Чем он отличается от традиционного дизайна?

Чтобы справиться с креном и тангажом самолета, традиционным крыльям требуются отдельные подвижные поверхности. С другой стороны, новая конструкция включает сочетание гибких и жестких модулей, что позволяет деформировать все крыло или его части.

Небольшие узлы соединяются друг с другом и затем покрываются тонкой пленкой из аналогичного полимерного материала. В результате получается гораздо более легкое и энергоэффективное крыло по сравнению с традиционными конструкциями, сделанными из композитов или металлов.

Поскольку каждый этап полета - маневрирование, крейсерский полет, взлет и посадка - имеет свой собственный набор параметров крыла, традиционное крыло не полностью оптимизировано для любого из них. Крыло, которое может динамически деформироваться в соответствии с потребностями, может обеспечить лучшую конфигурацию для каждой ступени и, следовательно, лучшую эффективность.

Ссылка:IOPScience | DOI:10.1088 / 1361-665X / ab0ea2 | Массачусетский технологический институт

Он автоматически реагирует на изменение параметров аэродинамической нагрузки и меняет свою форму. Проще говоря, это саморегулирующаяся пассивная система изменения конфигурации крыла.

Длина нового крыла сопоставима с крылом одноместного самолета. Отдельные части крыла изготавливаются с помощью известного производственного процесса, называемого литьем под давлением. На создание одной детали уходит всего 17 секунд. Более того, этот процесс можно легко встроить в типичных автономных сборочных роботов, приближая его к масштабируемому уровню производства.

Предоставлено:Исследовательский центр НАСА Эймса

Плотность полученной решетки составляет 5,6 кг / м ³ . . Для сравнения:резина имеет плотность 1500 кг / м ³ . . Оба имеют одинаковую жесткость, но плотность нового материала почти в 1/1000 раз превышает плотность резины.

Использование и приложения

Поскольку общая конструкция крыла состоит из небольших частей, не имеет значения, какая форма. Производители могут придать ему любую форму.

Этот вид крыла может быть гораздо более эффективным для некоторых других применений. Это может повысить производительность и снизить стоимость больших, легких и жестких конструкций. И их можно легко разработать, изменить и протестировать / повторно протестировать.

Читайте:14 уникальных первых экспериментальных летающих самолетов

Одно из наиболее многообещающих применений в ближайшем будущем - это крылатые лопасти ветряных турбин (что может устранить проблему транспортировки более длинных лопастей) и космические конструкции, такие как антенны.