NASA和麻省理工聯(lián)合研發(fā)新型柔性機翼
今天的飛機機翼是一個復(fù)雜的系統(tǒng),有許多活動的襟翼和由液壓系統(tǒng)或電纜控制的部件,具體取決于應(yīng)用。美國國家航空航天局和麻省理工學院的研究人員展示了一種新型的機翼設(shè)計,這種設(shè)計既靈活又能改變形狀來控制飛行。該團隊說,新設(shè)計可以顯著提高飛機的生產(chǎn)、飛行和維護效率。
新的機翼設(shè)計已經(jīng)在風洞中進行了試驗。它的設(shè)計不像傳統(tǒng)機翼那樣依靠副翼這樣的表面來控制滾動和俯仰。更確切地說,整個機翼或僅僅部分機翼通過在其結(jié)構(gòu)中加入剛性和柔性部件的混合而變形。新的機翼結(jié)構(gòu)由數(shù)千個類似火柴桿的小三角形構(gòu)成,微小的子組件螺栓連接在一起形成一個開放的輕質(zhì)網(wǎng)格框架,它們被一層類似的聚合物材料覆蓋。 由此產(chǎn)生的機翼比由金屬或復(fù)合材料制成的傳統(tǒng)機翼更輕,更節(jié)能。結(jié)果是具有橡膠狀聚合物的結(jié)構(gòu)剛度和氣凝膠的極輕和低密度的超材料。該團隊設(shè)計了一種機翼,該機翼缺少用于變形的電機和電纜,并使用一個自動響應(yīng)空氣動力負荷變化的系統(tǒng)。從本質(zhì)上講,它是針對不同飛行階段的自動調(diào)整機翼重新配置過程。 機翼能夠在不同的迎角下使形狀與載荷相匹配。這是通過精心設(shè)計具有不同彈性的支柱相對位置來實現(xiàn)的,允許機翼在特定的區(qū)域內(nèi)以特定的方式彎曲以響應(yīng)特定的應(yīng)力。該小組目前正在測試一種機翼,這種機翼的尺寸與單座飛機的機翼相當。 |