Morphing Wings Sind Der Erste Schritt In Richtung Vogelflugzeuge

{h1}

Biegbare, verwandelnde flügel, die mit überlappenden teilen, die schuppen oder federn ähneln, bedeckt waren, könnten verwendet werden, um ein wendigeres, kraftstoffeffizientes flugzeug zu bauen, so eine neue studie.

Biegbare, verwandelnde Flügel, die mit überlappenden Teilen, die Schuppen oder Federn ähneln, bedeckt waren, könnten verwendet werden, um ein wendigeres, kraftstoffeffizientes Flugzeug zu bauen, so eine neue Studie.

Heutzutage stützen sich herkömmliche Flugzeuge typischerweise auf Klappen, die als Querruder bekannt sind, um die Neigung der Flugzeuge zu kontrollieren, während sie fliegen. Als die Gebrüder Wright vor mehr als einem Jahrhundert das erste Flugzeug, Flyer 1, flogen, benutzten sie keine Querruder. Stattdessen steuerten sie das Flugzeug mit Drähten und Rollen, die die Flügel aus Holz und Leinwand bogen und verdrehten.

Wissenschaftler haben seit langem versucht, Flugzeuge zu entwickeln, die ihre Flügel während des Fluges genauso wie Vögel verändern oder verändern können. Theoretisch würden verwandelnde Flügel glattere aerodynamische Oberflächen erzeugen, wodurch ein Flugzeug agiler und effizienter wird als ein Flugzeug, das mit vielen separaten Bewegungsflächen fliegt. [Up sie geht! 8 der verrücktesten frühen Flugmaschinen]

Die meisten früheren Versuche, Morphing-Flügel zu entwickeln, sind jedoch gescheitert, weil sie sich auf mechanische Kontrollstrukturen in den Flügeln stützten, die so schwer waren, dass sie jegliche Vorteile des Morphing aufhoben. Diese Strukturen waren auch komplex und unzuverlässig, sagte Studienautor Neil Gershenfeld, Physiker und Direktor des Center for Bits and Atoms am MIT.

"Die Menschen haben jahrelang an der Gestaltung der Aerodynamik gearbeitet, aber der Fortschritt war langsam", sagte Gershenfeld gegenüber WordsSideKick.com.

Aber diese neuen verwandelnden Flügel erlaubten den Forschern, "den ganzen Flügel zum Mechanismus zu machen", sagte Gershenfeld in einer Erklärung. "Es ist nicht etwas, was wir in den Flügel legen."

Seitenansicht des Testflügels im 12-Fuß Low Speed ​​Tunnel des Langley Research Center.

Seitenansicht des Testflügels im 12-Fuß Low Speed ​​Tunnel des Langley Research Center.

Bildnachweis: Kenneth Cheung / NASA

Die neue Flügelarchitektur besteht aus einem System aus winzigen, starken und leichten Modulen. Die Form des Flügels kann entlang seiner Länge gleichmäßig mit zwei kleinen Motoren geändert werden, die auf jede Flügelspitze einen Drehdruck ausüben.

Diese Flügel sind mit "Häuten" überlappender Streifen aus flexiblem Material bedeckt, die Fischschuppen oder Vogelfedern ähneln. Diese Streifen bewegen sich über die andere Seite, während sich die Flügel verwandeln, wodurch eine glatte Außenfläche entsteht, erklärten die Forscher.

Windtunneltests dieser Flügel zeigten, dass sie mindestens die aerodynamischen Eigenschaften herkömmlicher Flügel mit mindestens einem Zehntel des Gewichts erreichten. Erste Tests mit ferngesteuerten Flugzeugen, die mit diesen Flügeln hergestellt wurden, waren vielversprechend, sagte Studienautor Benjamin Jenett, Doktorand am Center for Bits and Atoms des MIT. "Die ersten Tests wurden von einem zertifizierten Testpiloten durchgeführt und er fand es so ansprechend, dass er sich für Kunstflug entschied", sagte Jenett in einer Erklärung.

Selbst geringfügige Verbesserungen der Treibstoffeffizienz können erhebliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit der Luftfahrtindustrie und ihren Beitrag zu Treibhausgasemissionen haben.

"Das Ziel ist es, das gesamte Flugzeug auf diese Weise zu bauen, sowohl bemannt als auch unbemannt, damit Sie deren Formen verformen können", sagte Gershenfeld. "Die Flügel sind nur der erste Schritt."

Die Forscher stellten fest, dass der Bau großer Strukturen wie Flugzeugflügel aus einer Reihe kleiner, identischer Bausteine ​​- was Gershenfeld "digitale Materialien" nannte, den Herstellungsprozess erheblich vereinfacht. Während der Bau von leichten Verbundflügeln für Flugzeuge derzeit eine große Spezialausrüstung für das Schichten und Härten des Materials erfordert, konnten die von den Wissenschaftlern entwickelten neuen modularen Strukturen schnell in großen Mengen hergestellt und dann von kleinen Roboterteams zusammengebaut werden.

"Wir produzieren Massenstücke und bauen sie wie Legos zusammen", sagte Gershenfeld.

Diese modularen Strukturen können auch einfacher demontiert werden, wodurch Reparaturen vereinfacht werden. "Ein Inspektionsroboter könnte nur herausfinden, wo sich das defekte Teil befindet, und es ersetzen, um das Flugzeug zu jeder Zeit 100% gesund zu halten", sagte Jenett in einer Erklärung.

Das erste Flugzeug, das mit dieser Strategie gebaut wird, wird jedoch kein Passagierflugzeug sein, sagte Gershenfeld. Stattdessen wird die Technologie wahrscheinlich zuerst an unbemannten Flugzeugen getestet, was zu Drohnen führt, die lange Zeit fliegen können, um den Internetzugang oder Medikamente für entlegene Dörfer bereitzustellen, sagte er.

Die Wissenschaftler detaillierten ihre Ergebnisse am 26. Oktober online in der Zeitschrift Soft Robotics.

Originalartikel zu WordsSideKick.com.


Videoergänzungsan: .




Forschung


Wann Wurde Der Erste Akku Erfunden?
Wann Wurde Der Erste Akku Erfunden?

Google Factory Versucht
Google Factory Versucht "Made In Usa" Wiederzubeleben

Wissenschaft Nachrichten


Was Wäre, Wenn Die Usa Ihren Ganzen Müll In Eine Riesige Mülldeponie Stecken Würden?
Was Wäre, Wenn Die Usa Ihren Ganzen Müll In Eine Riesige Mülldeponie Stecken Würden?

Süße Wissenschaft: Tomatengenom Trägt Frucht
Süße Wissenschaft: Tomatengenom Trägt Frucht

Der Spaceshiptwo Von Virgin Galactic Besteht Den Schlüsselflugtest
Der Spaceshiptwo Von Virgin Galactic Besteht Den Schlüsselflugtest

Erfolgsgeruch: Düfte Beeinflussen Gedanken, Verhalten
Erfolgsgeruch: Düfte Beeinflussen Gedanken, Verhalten

Foto: Die Geburt Eines Riesigen Eisbergs Aus Dem Weltraum
Foto: Die Geburt Eines Riesigen Eisbergs Aus Dem Weltraum


DE.WordsSideKick.com
Alle Rechte Vorbehalten!
Die Wiedergabe Von Irgendwelchen Materialien Erlaubt Nur Prostanovkoy Aktiven Link Zu Der Website DE.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DE.WordsSideKick.com