Інженери NASA та MIT представили нову концепцію крила літака
Фахівці NASA та MIT запропонували легку та ефективну конструкцію крила літака, зібрану з однакових невеликих частинок
Команда інженерів з NASA та МIT створила та протестувала принципово новий вид крила літака, зібраного з сотень невеликих однакових деталей. Дослідники стверджують, що крило може змінювати форму, щоб контролювати політ літака, а також забезпечити значне підвищення ефективності виробництва, польотів та технічного обслуговування літаків.
Новий підхід до конструювання крил літака може забезпечити більш гнучкі варіанти проектування та виробництва майбутніх літаків – як цивільних, так і військових. Замість того, щоб створювати окремі цільні деталі, нова система дозволяє деформувати все крило чи його частини завдяки поєднанню жорстких та гнучких елементів в його структурі. Невеликі вузли, скріплені болтами, утворюють відкриту, легку ґратчасту структуру, яка потім вкривається тонким шаром полімерного матеріалу. У результаті крило набагато легше та енергоефективне, ніж аналогічне, але традиційної структури, створене з метала та композитів, як зазначають розробники.
Оскільки структура, створена з сотні дрібних трикутників, передусім складається з порожнього простору, то вона створює щось на кшталт механічного «метаматеріалу». Як пояснюють розробники, для кожного з етапів польоту – зліт, посадка, крейсерський політ, маневрування – є свій набір оптимальних параметрів крила, тому звичайне крило є компромісом, який не оптимізовано для жодних з цих процесів, відповідно, втрачається ефективність. Крило, яке здатне постійно деформуватися, може забезпечити значно вищі показники на кожній ділянці польоту. Розробники також створили систему, яка автоматично реагує на зміни в умовах аеродинамічного навантаження шляхом зміни її форми, тобто, розробили своєрідний саморегулятор.
Принцип, що закладено в основу нової концепції, було продемонстровано ще декілька років назад на крилі літака довжиною близько метра. Нова ж версія має довжину п’ять метрів, що можна порівняти з довжиною реального одномісного літака. Попри те, що перша версія була зібрана власноруч групою аспірантів, процес збірки може здійснювати низка маленьких звичайних автономних роботів. Розробники зазначають, що окремі деталі для крила були виготовлені всього за декілька хвилин.
«Оскільки загальна конфігурація крила чи іншої конструкції побудована з невеликих частин, насправді немає різниці, якою буде її форма. Ви зможете підібрати будь-яку геометрію. Той факт, що більшість літаків мають однакову форму, пояснюється витратами, але це не завжди найефективніше рішення», – розповідає Бенджамін Дженетт, один з авторів проекту. Як стверджує Дженетт, інтегровані конструкції можуть бути набагато ефективнішими для багатьох сфер, і за допомогою створеної командою інженерів системи можна легко створювати, тестувати та модифікувати різні вироби.
Ідею, описану для крила літака, можна використовувати й для інших конструкцій. Наразі інженери продовжують працювати над тестуваннями та удосконаленням власної розробки.
Підписуйтесь на нас в Telegram: тут найцікавіші аерокосмічні новини!