02.04.2019
Редакция Naked Science
12 982

Команда из NASA и MIT создала новый эффективный тип крыла самолета

Команда инженеров сконструировала и протестировала принципиально новый вид крыла самолета, собранного из сотен крошечных одинаковых деталей. Оно может менять форму, чтобы контролировать полет и значительно повысить эффективность производства, полета и обслуживания самолетов.

flex-wing
©Wikipedia

Команда ученых и инженеров из NASA и MIT (Массачусетский технологический институт) создала новый тип крыла самолета, который может сделать воздушные путешествия более эффективными. В статье, опубликованной в журнале Smart Materials and Structures, исследователи описывают, как они построили крыло самолета из сотен идентичных, легких и кубообразных конструкций, скрепленных болтами, а затем покрытых тонким полимерным материалом. Конструкция позволяет крылу автоматически менять форму, приспосабливаясь к любой конфигурации, оптимальной для текущей фазы полета: к примеру, с одной конфигурацией для взлета и другой — для посадки.

 

Согласно данным MIT News, крыло, которое уже протестировали в аэродинамической трубе NASA, примерно того же размера, что и те, которые устанавливают в одноместном самолете. Разработка не только показывает, что концепция летательного аппарата с новым крылом масштабируется до размеров, которые могут вместить человека, но и демонстрирует новый производственный процесс, который сокращает время, необходимое для изготовления каждой отдельной конструкции — с нескольких минут до всего лишь 17 секунд.  

 

Вместо того чтобы создавать отдельные подвижные поверхности, такие как элероны, для управления креном и тангажем, как это делают обычные крылья, новая сборочная система позволяет деформировать как все крыло, так и его части, используя смесь жестких и гибких элементов в структуре. Крошечные узлы, которые скреплены болтами, образовывают открытую и легкую решетчатую структуру, которую затем покрывают тонким слоем полимерного материала. Полученная решетка, по словам инженеров, имеет плотность 5,6 килограмма на кубический метр. Для сравнения: плотность каучука составляет около 1500 килограммов на кубический метр. В результате получается крыло, которое намного легче и, следовательно, более энергоэффективно, чем крылья с традиционными конструкциями, изготовленные из металла или композитов, утверждают исследователи.

 

© Kenny Cheung, NASA Research Center

 

«Результаты работы демонстрируют реальную перспективу снижения стоимости и повышения производительности для больших, легких и жестких конструкций. Наиболее перспективными в ближайшем будущем считаются структурные применения для дирижаблей и космических конструкций — таких как, к примеру, антенны», — говорит сотрудник Aurora Flight Sciences Даниэль Кэмпбелл (Daniel Campbell), который не участвовал в исследовании.

 

© MIT

 

Кроме того, команда сделала еще один шаг вперед — и разработала систему, которая автоматически реагирует на изменения в своих условиях аэродинамической нагрузки путем изменения ее формы — это своего рода саморегулирующийся пассивный процесс реконфигурации крыла. По словам исследователей, поскольку общая конфигурация крыла или другой конструкции построена из крошечных подразделений, на самом деле не имеет значения, какова форма, а сама конструкция может быть любой. Как утверждает один из авторов проекта Бенджамин Дженетт (Benjamin Jenett), тот факт, что большинство самолетов имеют одинаковую форму — по сути, трубу с крыльями, — объясняется расходами, хотя не всегда это самая эффективная форма. 

 

© NASA

 

Эту же систему можно использовать для изготовления других конструкций, в том числе лопастей ветровых турбин, где возможность сборки на месте поможет избежать проблем с транспортировкой более длинных лопастей. Подобные сборки также разрабатываются для создания космических конструкций и могут в итоге быть полезными для мостов и других высокопроизводительных конструкций.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

9 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Позавчера, 21:12
Илья Ведмеденко

Российские специалисты обратили внимание на возможные технические трудности, связанные с модулем «Поиск» Международной космической станции. Ранее в NASA намекнули на изоляцию российского модуля «Звезда».

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: