3月31日,美国加州NASA Ames的研究人员与麻省理工比特与原子中心的研究人员共同在《智能材料与结构》期刊中发表论文,对一种新的机翼涉及进行了描述,机翼结构新办法可以为未来飞机的设计和制造提供更大灵活性,新机翼涉及已经在NASA风动中进行了测试。
与传统机翼需要单独的可移动表面(如副翼)来控制平面的滚动和俯仰不同,新的装配系统可以通过结合刚性和柔性的混合实现使整个机翼或其部分的变形。这些微小的组件被栓在一起形成一个开放的、轻便的格子框架,然后被一层类似的聚合物材料覆盖在一起作为框架。
研究人员说,结果是机翼比传统设计更轻、更节能,无论是金属还是复合材料,因为包括数千个火柴状支柱的数千个微小三角形的结构主要由空的空间组成,形成机械“超材料”,结合了橡胶状聚合物的结构刚度和气凝胶的极度轻盈和低密度。
对于飞行的每个阶段——起飞和着陆、巡航、机动等,都有自己的不同的最佳机翼参数集,而传统的机翼并未针对任何一个进行优化。不断变形的机翼可以为每个阶段提供更好的近似最佳配置。
虽然可以包括电机和电缆来产生使机翼变形所需的力,但团队已经采取了更进一步的步骤,并设计了一个系统,通过改变其形状自动响应其空气动力负载条件的变化。
这一切都是通过仔细设计具有不同柔韧性或刚度的支柱的相对位置来实现的,其设计使得机翼或其部分响应于特定类型的应力以特定方式弯曲。