A team of engineers at NASA and
MIT have created a wing composed of hundreds of tiny, identical pieces that are capable of morphing into the most efficient shape for a given stage of flight. This could provide a significant boost in aircraft production, flight and maintenance efficiency.
Instead of the use of separate moveable surfaces, the design incorporates a mix of tiny sub-assemblies bolted together to form an open, lightweight lattice framework covered in polymer material. The structure is comprised of thousands of tiny triangles in a strut arrangement that combines the structural stiffness of rubbery polymers and the lightness of an aerogel.
During each phase of a flight, there is a different set of optimal wing parameters. Therefore a conventional wing could be viewed as a compromise that is not necessarily optimized for any of these phases.
The team used the idea of an optimized, constantly deformable wing and took it a step further. They designed a system that automatically responds to changes in aerodynamic loading conditions by shifting its shape in response to particular kinds of stresses.
“We’re able to gain efficiency by matching the shape to the loads at different angles of attack,” said Nicholas Cramer at NASA Ames in California, the paper’s lead author. “We’re able to produce the exact same behavior you would do actively, but we did it passively.”
Furthermore although the version produced for the study was hand-assembled by a team of graduate students, the repetitive process is easily replicable using simple autonomous assembly robots. This would involve a system of injecting-moulding polyethylene resin into a complex 3-D mould, producing each part in just 17 seconds according to the researchers.
O echipă de ingineri de la NASA și MIT au creat o aripă compusă din sute de piese minuscule, identice, capabile să se transforme în cea mai eficientă formă pentru un anumit stadiu de zbor. Acest lucru ar putea oferi un impuls semnificativ în producția de aeronave, zbor și mentenanță eficientă.
În loc de utilizarea suprafețelor mobile separate, designul încorporează un amestec de sub-ansambluri minuscule fixate între ele pentru a forma un cadru deschis și ușor de făcut și desfăcut, acoperit cu material polimeric. Structura este alcătuită din mii de triunghiuri minuscule, într-un aranjament care îmbină rigiditatea structurală a polimerilor cauciucați și ușurința unui aerogel.
În fiecare fază a unui zbor, există un set diferit de parametri optimi de aripi. Prin urmare, o aripă convențională poate fi privită ca un compromis care nu este neapărat optimizat pentru niciuna dintre aceste faze.
Echipa a folosit ideea unei aripi optimizate, deformabile constant și a dus-o cu un pas mai departe. Ei au proiectat un sistem care răspunde automat la schimbările condițiilor de încărcare aerodinamică prin schimbarea formei sale ca răspuns la anumite tipuri de solicitări.
„Am reușit să obținem eficiență prin potrivirea formei cu încărcăturile în diferite unghiuri de atac”, a spus Nicholas Cramer la NASA Ames din California, autorul principal al lucrării. „Putem produce exact același comportament pe care l-ai face în mod activ, dar l-am făcut pasiv.”
Mai mult, deși versiunea produsă pentru studiu a fost asamblată manual de o echipă de studenți absolvenți, procesul este ușor de replicat folosind roboți de asamblare autonomi simpli. Aceasta ar implica un sistem de rășină de polietilenă turnată prin injectare într-o matriță 3-D complexă, producând fiecare parte în doar 17 secunde, spun cercetătorii.
Publicat de Mihail
Fiind geamăn cu ascendant în săgetător sunt un extrovertit spre coleric de o curiozitate excesivă, perfecționist păgubos, împrăștiat, superficial, agnostic... și nimic din ce-i omenesc nu mi-e străin.
Being a Twin with ascendant in Sagittarius I am an extrovert up the choleric, of an excessive curiosity, a to the bitter end perfectionist, scattered, superficial, agnostic... and nothing that is human is foreign to me.
Vezi toate articolele lui Mihail
Mihail stories 