NASA 令人难以置信的智能机翼 飞行时可以变形

cnBeta 5月前 ⋅ 44 阅读

美国宇航局(NASA)正在开发一种柔性碳纤维机翼,可以在飞行途中形成新的形状,为未来飞机的空气动力学编织网状智能机翼铺平道路。该项目被称为 MADCAT,结合了先进的加工技术、新的注塑技术和尖端材料。

MADCAT(任务自适应数字复合航空结构技术)项目 - 由 NASA 艾姆斯研究中心的科学家进行。该项目的目标是开发能够以比传统襟翼更重要的方式适应飞行条件的机翼。

该团队设想了一个整体形状可以变形和适应的机翼,成为任何情况下最有效的形状。当然,这种机翼需要高度灵活,但也要对空气动力学需求做出快速反应。此外,它必须易于维护和修理。

解决方案是由碳纤维复合材料制成的超轻型机翼。注塑成型用于创建晶格结构,NASA 将其称为“块”,以交叉的模块化方式组合。“这种模式的变化创造了一种可以精确弯曲和适应的结构,”该机构解释说。“集成到机翼中的计算机使用算法来帮助它在飞行中变形并扭转成最有效的形状。”

机翼运行成功的关键是 MADCAT 的处理如何运作。传统的计算机系统将具有集中的处理点,其将接收信息然后发出指令。然而,这将导致不可接受的滞后,更不用说需要一个功能强大的处理器。相反,MADCAT 使用整个机翼中集成的较小的分布式处理。每个机翼都与传感器编织在一起,在机翼周围的机翼表面上,收集有关气流等因素的数据。然后在相邻节点之间共享该数据,每个传感器获取其信息并将其与其周围的信息组合。

每个节点不是原始数据,而是将其推论和结论添加到传递的内容中。“换句话说,” NASA 解释说 , “传感器不只是传递记录值 - 他们说这些值实际意味着什么,并且可以实时报告和解释气流模式,相应地调整飞机机翼的结构。”

出乎意料的是,虽然机翼可能很复杂,但实际上修理将比传统飞机更直接。各个块占据一个称为体素或体积元素(Volume Pixel)的空间,它们都是相同的。这意味着更少的独特件,使更换更容易。

NASA 接下来的挑战是继续改进变形,并使结构更加简单并提高可靠性。最后,最终的设计可以使碳纤维复合材料机翼适合任何飞行、任何任务,或几乎任何大气条件。


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