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科技前沿

NASA团队利用碳纤维复合材料设计出可变形机翼
来源:材料牛  2016-11-23 09:59:10
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4028       NASA的自适应数字复合航空结构技术(MADCAT)团队利用碳纤维复合材料,设计了飞行过程中可以改变形状的飞机机翼,从而降低了飞行阻力,提高了飞行效率。

       空气动力学的早期研究表明,机翼的形状对飞行有巨大的影响,但是没有“最好的”机翼形状。对于不同的飞机,对于相同飞机的不同航班,甚至对于同一航班的不同航段,最好的机翼形状的定义都是不同的。在任何情况下最好的机翼形状取决于许多因素:比如飞机重量,飞行速度,飞行员是否想爬升或下降。这意味着具有有限数量的可移动表面,因此对于任何确定航班的整个飞行过程,刚性机翼只是一种折衷的设计,不可能是效率最高的机翼形状。提高效率意味着需要更少的燃料,这意味着飞机重量要更轻。

       NASA的美国加州硅谷研究中心的自适应数字复合航空结构技术(MADCAT)团队一直执着于使飞机具有更高的飞行效率。他们与来自美国麻省理工学院,康奈尔大学,加州大学圣克鲁斯分校,加州大学伯克利分校和加州大学戴维斯分校的学生合作,该团队正在使用新兴的复合材料制造方法来建立和展示一个能够主动改变形状的超轻型机翼。MADCAT项目的联合主席Kenneth Cheung认为,这可能是绿色航空未来的重要组成部分。

       机翼由先进的碳纤维复合材料制成的构件单元建造而成。这些构件块被组装成晶格结构或以重复结构排列,构件的排列方式决定了机翼的弯曲方式。机翼还具有致动器和计算机,能使其变形,以在飞行期间获得所需的形状。这种类型的机翼可以通过减少由诸如襟翼,方向舵和副翼等刚性控制表面所引起阻力的量来提高未来飞行器中的空气动力学效率。

       MADCAT项目由Convergent航空解决方案项目下的ARMD转型航空概念计划提供资助,为下一代研究人员提供了探索新方法,实现空气动力学技术的突破性进展。该团队最近在加利福尼亚莫德斯托附近的远程测试机场测试了新的变形机翼,并且计划进一步发展机翼并评估其可行性。

       NASA致力于通过大幅降低其对环境的影响来改进飞行方式,在更拥挤的天空中保持安全的同时提高效率,并为革命性的飞机形状和动力铺平道路。 文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=288&news_id=4028