@ 2016.11.11 , 19:00
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改变未来飞机面貌的NASA「变形」机翼

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MIT和NASA研发的这种变形机翼将会给飞机设计带来革命性的影响。这种扭来扭曲的变形机翼不再需要襟翼、副翼和小翼,让飞机更加高效,更能适应不同环境。

鸟的翅膀一直都让航空工业羡慕嫉妒恨。虽然人造飞机比鸟飞得更高更快,但它们终归是笨重的机械,机翼僵硬无法活动。这就影响到它们的能量效率和燃油效率,限制了行动范围和速度范围。但是鸟类不同,它们能在飞行中感受微小或显著的变化,从而调整翅膀,获得更大的机动性。
所以,外形是关键,它决定了飞机的飞行能力。可是目前的死板设计又无法创造最高的效率。于是NASA和MIT的工程师们决定合作开发一款类似鸟类翅膀的机翼。

“变形的能力一直都是工程学所追求的,它能使用外部条件的变化,改善整体协调性,可以在不同介质中灵活行动,比如水或空气,”团队介绍说。

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他们抛弃了传统体系,从零搭建,使用“一套微型轻量子单元”制造了一个活动框架,并组装成机翼。这些“子单元”是类似羽毛的重叠部件,形成了机翼的表面。整个框架仅由8个稍微有点湿软的黑色碳纤维组件构成,覆盖上光亮的橙色表面。而传统机翼需要上百万个塑料、合成及金属零件制成。下图就是NASA制作的1.5米机翼模型:

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每个组件都有不同的硬挺度,连接起来就使机翼拥有了灵活性。只需两个小引擎就能让机翼扭动起来,改变它穿过空气的角度。

“我们现在所展示的就是,这个机翼能实现更好的强度和硬挺度,同时重量极轻,比其他任何材料都好,”NASA的项目负责人Kenny Cheung说。
团队将机翼模型放入NASA兰利研究中心的风洞中,它展示了无与伦比的空气动力学性能。“我们将风洞参数调到了最大,”Cheung说。

飞机机翼依靠副翼改变方向,靠襟翼在起飞时拉升并减少降落距离。但是它们展开或者活动时,机翼表面就形成空隙,这会干扰气流、降低性能而且产生噪音。

“因此需要复杂的液压系统,还有其他致动器,增加了重量和复杂程度,也容易产生问题,”安博瑞德航空大学航空工程师Mark Sensmeier说。
团队的完整研究已经发表在SoftRobotics上。

本文译自 zmescience,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 8+1

  1. 东月奇
    @1 year ago
    3320599

    一扭一扭的好魔性

    [15] XX [0] 回复 [0]
  2. 书虫
    @1 year ago
    3320665

    这种材料做的汽车更适合车震

  3. 路人A
    @1 year ago
    3320740

    最早期的飞机鸡翼就是这样的,但当时的材料技术限制了这种鸡翼的发展

  4. 哟你敢出丑麽
    @1 year ago
    3320919

    @路人A:

    吃货过来了嘛? 这种鸡翼,红烧可好。。。

  5. 被淹S的鱼
    @1 year ago
    3321047

    @路人A:
    早期的试验机并不能称为飞机,因为大多数都属于走地鸡,没有飞起来,当然就不能算是飞鸡

  6. 3321066

    記得燃料不都是放機翼裡嗎? 那這樣扭..

  7. 屁屁疼
    @1 year ago
    3321179

    机翼都能掰弯,要命

  8. 吃水比较浅
    @1 year ago
    3321403

    早期飞行器在副翼出现前,就是用操纵索牵拉扭曲机翼的方式来操控飞行的。

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