fbpx

Екип на NASA и MIT създаде принципиално нов и по-ефективен тип крило на самолет

Екип от инженери е конструирал и изпробвал принципиално нов тип крило на самолет, сглобено от стотици малки еднакви детайли. То може да си сменя формата за контролиране полета и значително да повиши ефективността на производството, полетите и обслужването на летателните апарати, използващи новото крило.

Екип от учени и инженери от NASA и MIT е създал нов тип крило за самолет, който може да направи полетите много по-ефективни. В статия , публикувана в списание Smart Materials and Structures, изследователите описват, как са построили крило за самолет от стотици еднакви, леки, кубообразни конструкции, съединени с болтове, а след това покрити с тънък полимерен материал. Конструкцията позволява на крилото автоматично да сменя формата си, да се приспособява към всякакви конфигурации, оптимални за текущата фаза на полет. Например, то ще има една конфигурация при излитане и друга при кацане.

Съгласно данни публикувани в MIT News , крило с размери, предполагащи монтаж на едноместен самолет, вече е изпробвано в аеродинамична тръба на NASA. Разработката показва не само, че концепцията се мащабира до едноместен летателен апарат, но и демонстрира новия производствен процес, който съкращава изготвянето на всяка отделна малка конструкция от няколко минути до само 17 секунди.

сглобено крило
Сглобено крило, готово за изпитания в аеродинамична тръба
Източник: NASA

Вместо да се създават отделни подвижни повърхности, такива като елероните, за управлението с крен , тангаж и занасяне ( бел.ред. това са ъгли, съответстващи на трите ъгли на Ойлер, които задават ориентацията на летателния апарат относително нормалната координатна система), както става при обичайните крила, новата система позволява да се деформира както цялото крило, така и отделни части, използвайки съчетание от твърди и меки елементи в структурата. Малките възли, които са съединени с болтове, образуват отворена и лека решетъчна структура. След това тя се покрива с тънък полимерен материал. Получената решетка, по думите на инженерите, има плътност 5,6 килограма на кубичен метър. За сравнение плътността на каучука е около 1500 килограма на кубичен метър. В резултат на това се получава крило, което е много по-леко и следователно по-енергоефективно, отколкото крилата с традиционна конструкция, изработени от метал или композити.

сглобяване на крило
Ръчно сглобяване на новото крило. В бъдеще се планира изпозването на специализирани роботи
Източник: Kenny Cheung, NASA Ames Research Center

„ Резултатите от изследването демонстрират реална перспектива за намаляване стойността и повишаване производителността за големи, леки и твърди конструкции. Най-перспективно за близкото бъдеще се смята използването на такива структури за дирижабли и космически конструкции, такива като антени” – казва служителя на Aurora Flight Sciences Даниел Кембъл ( Daniel Campbell), които не участвал в изследването.
Освен това, екипът е направил още една крачка напред. Те са разработили система, която автоматично реагира на измененията на условията на аеродинамичното натоварване на крилото чрез изменение на неговата форма. Това действа като саморегулиращ се пасивен процес за реконфигурация на крилото. По думите на изследователите, тъй като общата конфигурация на крилото или друга конструкция няма значение, то конструкцията,сглобена от тези миниатюрните елементи, може да бъде с всякаква форма. Както твърди един от авторите на проекта Бенджамин Дженет (Benjamin Jenett), фактът, че болшинството самолети имат еднаква форма, на практика тръба с крила, се обяснява с разходите, макар че това не винаги е най-ефективната форма.

концепт за самолет крило
Концепт за самолет-крило, базиран на новия предложен метод и сглобяван от роботи (показани в оранжево)
Източник: Eli Gershenfeld, NASA Ames Research Center

Тази система може да се използва и за други конструкции, в това число за лопатки на ветрогенератори, където възможността за сглобяване на място ще реши проблема с транспортирането на вече изработени дълги елементи на ветрогенератора. Подобни сглобки се разработват за създаване на космически конструкции, но могат да бъдат полезни и на други места, като мостове и други подобни конструкции.

0 0 votes
Article Rating
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Харесайте ни :-)


This will close in 25 seconds

Дари
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x