Команда из NASA и MIT создала новый эффективный тип крыла самолета — Naked Science
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
©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, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Вчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Вчера, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Вчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[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: