Команда из NASA и MIT создала новый эффективный тип крыла самолета — Naked Science
2 апреля
7 минут
Редакция

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

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.

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Вчера, 18:58
37 минут
Александр Березин

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

Позавчера, 17:55
6 минут
Полина Гершберг

Благодаря принятию Монреальского протокола в 1989 году прогноз по среднегодовой температуре на 2050-й улучшился на 1 °C.

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

8 декабря
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Позавчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: