MIT和NASA合作開發新型變形機翼

近日，麻省理工學院（MIT）和美國國家航空航天局（NASA）研究人員聯合開發出一種新型機翼，該機翼由數百個微小的相同部件組裝而成，可以改變形狀來控制飛機的飛行，進而顯著提高飛機的生產、飛行和維護效率。這種構造機翼的新方法可以為未來飛機的設計和製造提供更大的靈活性，實現更輕、更節能的飛機設計。目前新型機翼設計已在NASA進行了風洞測試。

機翼結構

與傳統機翼不同，該變型機翼不需要像副翼那樣藉助可動翼面來控制飛機的橫搖和俯仰，而是通過在結構中加入剛性和柔性部件，使整個機翼或部分機翼變形。大量微小的組件通過螺栓連接在一起，形成一個開放的、輕量級的晶格框架，然後覆蓋一層類似框架的聚合物材料。

由於該機翼由數萬個微小三角形組成一個網格狀立體結構，形成了一種機械「超材料」，結合了橡膠類聚合物的結構剛度和氣凝膠的極度輕盈和低密度。

雖然通過電機和電纜可以產生機翼變形所需要的力量，但團隊進一步設計了一個系統，可以自動響應氣動載入條件的變化，從而改變機翼的形狀。對具有不同柔性或剛度的支柱的相對位置進行調整，使機翼或其截面在特定的應力作用下以特定的方式彎曲，完成一次被動的「機翼自我調節-再配置」過程。

變形機翼長度約為5米，與真正的單座飛機機翼大小相當，製造過程也非常簡單。重複的組裝過程將由一群小型、簡單的自主組裝機器人輕鬆完成。關於機器人裝配系統的設計和測試，研究團隊將發表相關論文。

意義

研究表明，將飛機機身與機翼進行整合將大幅提高多方面應用效率，同時降低系統構建、測試、修改和重新測試的難度。波音公司結構研究員丹尼爾·坎貝爾表示，這項研究對於大型、輕型、剛性結構而言，有助於降低成本，提高性能。

同樣的系統也可以用於製造其他結構，包括風力渦輪機的翼狀葉片，類似的組件正在開發中。

研究團隊

研究團隊包括康奈爾大學、加州大學伯克利分校聖克魯斯分校、NASA蘭利研究中心、立陶宛考納斯理工大學的研究人員，以及加州莫菲特油田的合格技術服務公司。此項工作由NASA的自適應數字複合航空結構技術項目組（MADCAT）和MIT的比特與原子中心支持。

來源 ：麻省理工學院/圖片來自互聯網

軍事科學院軍事科學信息研究中心 劉偉雪

如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）

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