Ein Team von Ingenieuren der NASA und des MIT hat einen neuen Typ von Flugzeugflügeln entwickelt, und das Design wurde kürzlich geteilt. Der radikale Flügel zeigt Hunderte kleiner identischer Teile. Was unterscheidet diesen Flügel von herkömmlichen Flügeln? Der Flügel kann seine Form ändern, um den Flug des Flugzeugs effektiv zu steuern. Die Entwickler behaupten, dass das Design effizient genug ist, um die Produktion, den Flug und die Wartung von Flugzeugen effizienter zu gestalten.
Der Flügel wurde bereits im Windkanal der NASA getestet. Herkömmliche Flügelkonstruktionen haben unterschiedliche bewegliche Oberflächen, wie z. B. Spoiler. Der neue Flügel kann jedoch vollständig oder nur in Teilen bewegt werden, so dass der Pilot eine bessere Preiskontrolle über die Bewegung des Flugzeugs genießen kann. Der Flügel verfügt über starre und flexible Komponenten. Jedes einzelne Stück wurde mit einem Polymermaterial entworfen und verschraubt, um einen offenen Gitterrahmen zu schaffen.
Der Flügel ist leichter als herkömmliche Flugzeugflügel und wird daher energieeffizienter. Das Forschungsteam des Flügels sagt, dass der Flügel aus “Tausenden von kleinen Streichholzdreiecken in Form eines Streichholzes” hergestellt wurde, wodurch ein Rahmen aus leerem Raum entsteht. Wenn die Teile kombiniert werden, entsteht ein “Metamaterial”, das ähnlich wie ein Polymer starr, aber dennoch sehr leicht wie ein Aerogel ist.
Herkömmliche Flügel sind ein Kompromiss zwischen den besten Flügelformen, die für verschiedene Flugphasen erforderlich sind. Der neue Flügel kann jedoch je nach Flugphase seine Form ändern, um sicherzustellen, dass für jede Phase ein optimales Design verwendet wird. Der Flügel kann sich je nach Abtriebsbedingungen von selbst formen. Cramer, Hauptautor des Artikels, sagte: „Wir können Effizienz gewinnen, indem wir die Form an Lasten in verschiedenen Anstellwinkeln anpassen. Wir sind in der Lage, genau das gleiche Verhalten zu erzeugen, das Sie aktiv tun würden, aber wir haben es passiv getan. “
Jedes einzelne Stück wurde durch Spritzgießen und eine komplexe 3D-Form hergestellt. Dieser spezielle Prototyp wurde von Hand zusammengebaut. Die Baugruppe kann jedoch auch autonom gemacht werden. Die Erstellung eines einzelnen Stücks dauert 17 Sekunden. Cramer sagt: ‘Jetzt haben wir eine Herstellungsmethode, bei der die anfängliche Investition in Werkzeuge beiseite gelassen wird. Teile sind billig. Wir haben sowieso Kisten und Kisten davon.
Er sagte auch: „Sie können jede Geometrie machen, die Sie wollen. Die Tatsache, dass die meisten Flugzeuge die gleiche Form haben, ist auf Kosten zurückzuführen. Es ist nicht immer der effizienteste Weg. Der Artikel, der die Details der Entwicklung beschreibt, erscheint in der Zeitschrift Smart Materials and Structures, die vom Forschungsingenieur Nicholas Cramer von NASA Ames in Kalifornien, MIT-Absolvent Kenneth Cheung SM ’07 PhD ’12, jetzt bei NASA Ames, mitverfasst wurde ;; Benjamin Jenett, ein Doktorand am MIT Center for Bits and Atoms; und acht andere.
