Huba
17 °C
33 °C
Index - In English In English Eng

Forradalmi repülőszárnyat fejlesztett ki a NASA

2019.04.03. 12:07

Az amerikai űrkutatási hivatal és a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) mérnökei az eddig megszokott típustól merőben különböző repülőgépszárnyat építettek sok száz egyforma építőegységből. A szárny repülés közben képes változtatni az alakját a körülményeknek megfelelően, illetve nagyban növelheti a repülőgyártás hatékonyságát azáltal, hogy számos, eltérő célú szárny alakítható ki az azonos építőegységek segítségével.

A hagyományos szárnyakkal ellentétben, amelyek különálló mozgatható felületek segítségével irányítják a repülő mozgását, a kísérleti szárny teljes egészében képes deformálódni.

A merev és hajlítható összetevők könnyű, hálózatos struktúrát alkotnak. Az ezekből létrejövő szárny sokkal könnyebb, mint mai megfelelői, így energiatakarékosabb a használata. Háromszög alakban összekapcsolt rudacskákat tartalmazó egységekből épül fel, összetételét tekintve pedig metaanyag vagyis a gumiszerű polimer stabilitását ötvözi az aerogél rendkívüli könnyűségével és alacsony sűrűségével, számolnak be a fejlesztésről a Smart Materials and Structures című folyóiratban.

Az egyik fejlesztő kutató elmondta, hogy a repülés minden fázisa eltérő szárnyparamétereket kíván, így a konvencionális szárnystruktúra szükségszerűen kompromisszumokra épül, és igazából se a fel-, se a leszálláshoz, illetve az utazáshoz sem ideális teljes mértékben. Ellenben egy szárny, amely folyamatosan változtatja az alakját,

minden repülési fázisban közel maximális hatékonysággal működhet.

A szárny építése
A szárny építése
Fotó: NASA Ames Research Center

A szárnydeformáció nem aktív motorok és kábelek révén megy végbe. Ehelyett a szárny passzívan, a változó aerodinamikai kényszerek hatására változtatja az alakját. Egy másik kutató elmondta a Phys.org-nak, hogy pontosan ugyanazokat a deformációkat képesek automatikusan, beavatkozás nélkül megvalósítani az új struktúra révén, amelyeket egyébként aktívan is célszerű lenne végrehajtani.

Néhány évvel ezelőtt már építettek egy egyméteres szárnyat, amely a tipikus repülőmodellek mérettartományába esett, de most ezt továbbvitték, és öt méter hosszú szárnyat alkottak, ami már megfelel egy együléses repülő szárnyának. Noha ezt a prototípust még egyetemisták rakták össze kézzel, a művelet ugyanazon építési fázisok sokszori ismétléséből áll, így könnyen automatizálható. A szárnyépítő autonóm robotok már készen is állnak a feladatra, de azokat egy későbbi tanulmányban tárják a tudományos nyilvánosság elé.

Az építőegységek, amelyek nagyjából kocka alakúak, rudakkal az éleik mentén, fröccsöntéssel készülnek, és mindössze 17 másodperc alatt kész vannak. A létrejövő hálózatos struktúra sűrűsége mindössze 5,6 kilogramm köbméterenként, miközben például ugyanekkora térfogatú gumi másfél tonnát nyom.

A kutatók elmondták, hogy a mai repülők hasonló alakjának nem a hatékonyság, hanem a költségcsökkentés a fő oka. Viszont egyes kutatások eredményei arra utalnak, hogy az egybeépített test és szárny hatékonyabb lehet, és e rendszer segítségével a mainál egyszerűbben felépíthető.