Τεχνολογία

Εύκαμπτα φτερά αεροσκάφους αλλάζουν σχήμα κατά την πτήση

“Επαναστατική” κατασκευή φτερών από NASA και MIT για ασφαλέστερες πτήσεις…

Μηχανικοί του ΜΙΤ και της NASA ανέπτυξαν και δοκίμασαν ένα επαναστατικό νέο είδος φτερού αεροσκάφους, το οποίο αποτελείται από εκατοντάδες μικρά και όμοια κομμάτια: Το φτερό αυτό μπορεί να αλλάζει σχήμα και θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά τα δεδομένα στον τομέα της αεροδιαστημικής, σύμφωνα με τους ερευνητές.

Σύμφωνα με το MIT News, η νέα αυτή προσέγγιση στην κατασκευή φτερών μπορεί να δώσει σημαντικά μεγαλύτερη ευελιξία στον σχεδιασμό και την κατασκευή μελλοντικών αεροσκαφών. Το εν λόγω σχέδιο δοκιμάστηκε σε αεροδυναμική σήραγγα της NASA και παρουσιάστηκε σε επιστημονικό άρθρο στο Smart Materials and Structures, το οποίο συνέταξαν οι Νίκολας Κρέιμερ (NASA Ames), Κένεθ Τσέουνγκ (ΜΙΤ, NASA Ames), Μπέντζαμιν Τζένετ (ΜΙΤ) και οκτώ άλλοι.

Αντί να απαιτεί ξεχωριστές κινητές επιφάνειες για τον έλεγχο του αεροσκάφους, όπως στα συμβατικά φτερά, το νέο αυτό σύστημα καθιστά δυνατή τη μεταμόρφωση/ παραμόρφωση ολόκληρης της πτέρυγας, ή τμημάτων της, μέσω της χρήσης ενός συνδυασμού άκαμπτων και εύκαμπτων στοιχείων στη δομή. Τα μικροσκοπικά αυτά στοιχεία, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους, δημιουργώντας ένα ελαφρύ πλαίσιο- πλέγμα, στη συνέχεια καλύπτονται με ένα λεπτό στρώμα πολυμερούς, παρόμοιου με αυτό του πλαισίου.

Το αποτέλεσμα είναι ένα φτερό πολύ πιο ελαφρύ, και ως εκ τούτου πολύ πιο αποδοτικό και οικονομικό από ενεργειακής άποψης, σε σχέση με τα συμβατικού σχεδιασμού φτερά, είτε αυτά είναι μεταλλικά είτε από συνθετικά υλικά. Καθώς η δομή, η οποία αποτελείται από πολλά μικροσκοπικά τρίγωνα, διαθέτει πολύ κενό χώρο, σχηματίζει ένα μηχανικό «μεταϋλικό», που συνδυάζει τη δομική ακαμψία ενός ελαστικού πολυμερούς και την ελαφρότητα και τη χαμηλή πυκνότητα ενός αεροτζέλ.

Όπως σημειώνει ο Τζένετ, η καθεμιά από τις φάσεις μιας πτήσης- προσγείωση, απογείωση, ελιγμοί κλπ- έχει τις δικές της βέλτιστες δυνατές παραμέτρους φτερών, οπότε και τα συμβατικά φτερά είναι στην ουσία ένας συμβιβασμός, καθώς δεν είναι ιδανικά για κανένα, «θυσιάζοντας» έτσι αποδοτικότητα. Ένα φτερό που θα μπορεί συνέχεια να αλλάζει θα παρείχε πολύ καλύτερες επιδόσεις. Επίσης, αν και θα ήταν δυνατή η χρήση μοτέρ και καλωδίων για την παραγωγή των δυνάμεων που απαιτούνται για τις μεταβολές στα φτερά, οι ερευνητές πήγαν ένα βήμα παραπέρα και σχεδίασαν ένα σύστημα το οποίο ανταποκρίνεται αυτόματα στις αλλαγές στις αεροδυναμικές συνθήκες, αλλάζοντας το σχήμα του: Ένα είδους αυτορυθμιζόμενης, παθητικής διαδικασίας μετατροπής του φτερού.