NASA的自適應(yīng)數(shù)字復(fù)合航空結(jié)構(gòu)技術(shù)(MADCAT)團(tuán)隊(duì)利用碳纖維復(fù)合材料,設(shè)計(jì)了飛行過(guò)程中可以改變形狀的飛機(jī)機(jī)翼,從而降低了飛行阻力,提高了飛行效率。
空氣動(dòng)力學(xué)的早期研究表明,機(jī)翼的形狀對(duì)飛行有巨大的影響,但是沒(méi)有“最好的”機(jī)翼形狀。對(duì)于不同的飛機(jī),對(duì)于相同飛機(jī)的不同航班,甚至對(duì)于同一航班的不同航段,最好的機(jī)翼形狀的定義都是不同的。在任何情況下最好的機(jī)翼形狀取決于許多因素:比如飛機(jī)重量,飛行速度,飛行員是否想爬升或下降。這意味著具有有限數(shù)量的可移動(dòng)表面,因此對(duì)于任何確定航班的整個(gè)飛行過(guò)程,剛性機(jī)翼只是一種折衷的設(shè)計(jì),不可能是效率最高的機(jī)翼形狀。提高效率意味著需要更少的燃料,這意味著飛機(jī)重量要更輕。
NASA的美國(guó)加州硅谷研究中心的自適應(yīng)數(shù)字復(fù)合航空結(jié)構(gòu)技術(shù)(MADCAT)團(tuán)隊(duì)一直執(zhí)著于使飛機(jī)具有更高的飛行效率。他們與來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院,康奈爾大學(xué),加州大學(xué)圣克魯斯分校,加州大學(xué)伯克利分校和加州大學(xué)戴維斯分校的學(xué)生合作,該團(tuán)隊(duì)正在使用新興的復(fù)合材料制造方法來(lái)建立和展示一個(gè)能夠主動(dòng)改變形狀的超輕型機(jī)翼。MADCAT項(xiàng)目的聯(lián)合主席Kenneth Cheung認(rèn)為,這可能是綠色航空未來(lái)的重要組成部分。
機(jī)翼由先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料制成的構(gòu)件單元建造而成。這些構(gòu)件塊被組裝成晶格結(jié)構(gòu)或以重復(fù)結(jié)構(gòu)排列,構(gòu)件的排列方式?jīng)Q定了機(jī)翼的彎曲方式。機(jī)翼還具有致動(dòng)器和計(jì)算機(jī),能使其變形,以在飛行期間獲得所需的形狀。這種類型的機(jī)翼可以通過(guò)減少由諸如襟翼,方向舵和副翼等剛性控制表面所引起阻力的量來(lái)提高未來(lái)飛行器中的空氣動(dòng)力學(xué)效率。
MADCAT項(xiàng)目由Convergent航空解決方案項(xiàng)目下的ARMD轉(zhuǎn)型航空概念計(jì)劃提供資助,為下一代研究人員提供了探索新方法,實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)的突破性進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)最近在加利福尼亞莫德斯托附近的遠(yuǎn)程測(cè)試機(jī)場(chǎng)測(cè)試了新的變形機(jī)翼,并且計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展機(jī)翼并評(píng)估其可行性。
NASA致力于通過(guò)大幅降低其對(duì)環(huán)境的影響來(lái)改進(jìn)飛行方式,在更擁擠的天空中保持安全的同時(shí)提高效率,并為革命性的飛機(jī)形狀和動(dòng)力鋪平道路。
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標(biāo)簽: 碳纖維, 復(fù)合材料, 可變形機(jī)翼, NASA, 自適應(yīng)數(shù)字復(fù)合航空結(jié)構(gòu)技術(shù)

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