Το MIT και η NASA αναπτύσσουν ευέλικτη πτέρυγα αεροπλάνου που αλλάζει σχήμα

οι ερευνητές του MIT και της NASA έχουν αναπτύξει ένα ριζικά νέο είδος πτέρυγας αεροπλάνου αποτελούμενο από εκατοντάδες πανομοιότυπα κομμάτια. η πτέρυγα μπορεί να αλλάξει σχήμα και να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της πτήσης, της παραγωγής και της συντήρησης αεροσκαφών, σύμφωνα με τα νέα του MIT.

ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί ένα μίγμα άκαμπτων και εύκαμπτων, μικροσκοπικών υποσυγκροτημάτων, τα οποία είναι βιδωμένα μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα ανοιχτό, ελαφρύ και εύκαμπτο πλαίσιο πλέγματος καλυμμένο με λεπτό στρώμα παρόμοιου πολυμερούς υλικού. αυτό καθιστά δυνατή την παραμόρφωση ολόκληρου του πτερυγίου, ή μόνο τμήματα αυτού.

εικόνα κεφαλίδας: eli gershenfeld, ερευνητικό κέντρο της NASA

η κατασκευή αποτελείται κυρίως από κενό χώρο, σχηματίζοντας ένα μηχανικό «μετα-υλικό» που συνδυάζει τη δομική ακαμψία ενός πολυμερούς τύπου καουτσούκ και την εξαιρετική ελαφρότητα και χαμηλή πυκνότητα ενός αεροπηκτώματος. ενώ έχει την ίδια ακαμψία με το καουτσούκ, το προκύπτον πλέγμα έχει πυκνότητα 5,6 χιλιογράμμων ανά κυβικό μέτρο σε σύγκριση με το καουτσούκ που έχει πυκνότητα περίπου 1,500 χιλιογράμμων ανά κυβικό μέτρο.

η σχεδίαση επιτρέπει στην πτέρυγα να αλλάζει αυτόματα το σχήμα, προσαρμόζοντάς την σε οποιαδήποτε διάταξη απαιτείται για την τρέχουσα φάση της πτήσης (απογείωση, προσγείωση, σύστημα διεύθυνσης κ.λπ.). λόγω αυτού θα μπορούσε να αποδίδει καλύτερα από τα παραδοσιακά πτερύγια, τα οποία δεν έχουν σχεδιαστεί για να μεγιστοποιούν την απόδοση κατά τη διάρκεια οποιουδήποτε τμήματος μιας πτήσης.

image: kenny cheung, ερευνητικό κέντρο της NASA ames

για να αποδείξουν την βασική λειτουργία της πτέρυγας, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα πρωτότυπο μετρούμενο πριν από μερικά χρόνια. η νέα έκδοση είναι περίπου πενταπλάσια και συγκρίσιμη σε μέγεθος με την πτέρυγα ενός πραγματικού μονοθέσιου αεροσκάφους και υπόσχεται να επιτρέψει κλιμακούμενα επίπεδα παραγωγής. ενώ χρειάστηκε αρκετά λεπτά για να γίνει κάθε τμήμα του προηγούμενου πτερυγίου χρησιμοποιώντας σύστημα κοπής με νερό, ο νέος δακτύλιος χρησιμοποιεί χύτευση με ρητίνη πολυαιθυλενίου σε ένα πολύπλοκο 3D καλούπι και παράγει κάθε κομμάτι σε μόλις 17 δευτερόλεπτα.

image: eli gershenfeld, ερευνητικό κέντρο της NASA ames

« η έρευνα δείχνει την υπόσχεση για μείωση του κόστους και αύξηση της απόδοσης για μεγάλες, ελαφριές και δύσκαμπτες κατασκευές », λέει ο daniel campbell, ερευνητής δομών στις επιστήμες πτήσης aurora, μια εταιρεία boeing, που δεν συμμετείχε σε αυτή την έρευνα. οι πιο ελπιδοφόρες βραχυπρόθεσμες εφαρμογές είναι δομικές εφαρμογές για αερόπλοια και διαστημικές δομές, όπως κεραίες. '