一种可在飞行时改变形状的全新机翼
- 研究人员开发并测试了一种新型机翼，由许多相同的小部件组装而成。
- 这种轻型机翼可以改变其形状以控制飞机的飞行。
- 它可以显着提高飞机生产和维护的效率。
大多数现有的飞机都具有可预测的形状：两个机翼连接到一个管子上。还有其他部件，例如尾部的水平稳定器和连接在飞行器上的可移动模块，使飞机能够获得高度和转弯。
但麻省理工学院和美国宇航局的研究人员正在研究一种与传统飞机截然不同的新飞机设计。他们开发并测试了一种新型机翼，由许多相同的小部件组装而成。机翼可以通过改变其形状来控制飞行，可以显着提高飞机的生产和维修效率。
它在 NASA 风洞中进行了测试。而且，考虑到 AeroVironment RQ-14 Dragon Eye、波音 NB-52B、波音 X-40、X-45 以及最近一架名为 Greased Lightning 的 10 引擎无人机，NASA 对飞机改造并不陌生。
它与传统设计有何不同？
为了处理飞机的滚转和俯仰，传统机翼需要单独的可移动表面。另一方面，新设计融合了柔性和刚性模块，可以使整个机翼或部分机翼变形。
小组件相互连接，然后用类似的聚合物材料薄膜覆盖。与由复合材料或金属制成的传统设计相比，这产生了更轻、更节能的机翼。
由于飞行的每个阶段——机动、巡航、起飞和着陆——都有自己特定的机翼参数集，传统机翼并未完全针对其中任何一个进行优化。可以根据需要动态变形的机翼可以为每个阶段提供更好的配置，从而提高效率。
参考：IOPSScience | DOI:10.1088/1361-665X/ab0ea2 |麻省理工学院
它会自动响应空气动力学载荷参数的变化并改变其形状。简单来说，它是一个自我调节的被动机翼重构系统。
新机翼的长度与单座飞机的机翼相当。机翼的各个部分是通过称为注塑成型的众所周知的制造工艺制成的。构建单个零件仅需 17 秒。此外，该过程可以轻松集成到典型的自主组装机器人中，使其更接近可扩展的生产水平。
图片来源：美国宇航局艾姆斯研究中心
所得晶格的密度为 5.6 kg/m 3 .从这个角度来看，橡胶的密度为 1,500 kg/m 3 .两者具有相同的刚性，但新材料的密度几乎是橡胶密度的 1/1000。
用途和应用
由于机翼的整体结构是由小的子部件组成的，所以形状是什么都没有关系。制造商可以将其塑造成他们想要的任何形状。
对于其他几种应用，这种机翼的效率要高得多。它可以提高性能并降低大型、轻型、刚性结构的成本。并且这些可以很容易地开发、修改和测试/重新测试。
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近期最有前景的应用之一是风力涡轮机的翼状叶片（可以消除运输更长叶片的问题）和天基结构，例如天线。
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