Команда из NASA и MIT создала новый эффективный тип крыла самолета — Naked Science
02.04.2019
7 минут
Редакция
196

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

23 января
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Позавчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: