ปีกเครื่องบินใหม่เปลี่ยนรูปร่างเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

ปีกเครื่องบินใหม่เปลี่ยนรูปร่างเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

ปีกคอมโพสิตชนิดใหม่ที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ตามเงื่อนไขการบินทำจากโครงตาข่ายของส่วนประกอบขนาดเล็กและน้ำหนักเบา ความสามารถในการแปรสภาพนี้อาจช่วยให้เครื่องบินมีอากาศพลศาสตร์ คล่องแคล่ว และประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น ซึ่งยังสร้างได้ง่ายอีกด้วย อธิบายว่าเป็นวิธีการ “วัสดุดิจิทัล” ในการออกแบบการบิน เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดยความร่วมมือที่เกี่ยวข้อง

และมหาวิทยาลัย

หลายแห่งในสหรัฐอเมริกา และสามารถนำไปใช้กับโครงสร้างอื่นๆ ได้หลากหลาย ตั้งแต่สะพานไปจนถึงกังหันลมเครื่องบินส่วนใหญ่มีปีกคงที่ซึ่งติดตั้งปีกนกซึ่งเป็นพื้นผิวควบคุมแบบบานพับที่ใช้ในการควบคุมการยกและการหมุนตลอดเที่ยวบิน อย่างไรก็ตาม รูปร่างของปีกคงที่มักจะประนีประนอม

กับประสิทธิภาพเสมอ ด้วยโครงปีกที่แตกต่างกันซึ่งเหมาะสมกับความเร็วและเส้นทางการบินที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ แนวคิดของปีกที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ระหว่างการบินจึงเป็นสิ่งที่ศักดิ์สิทธิ์สำหรับวิศวกรอากาศยานเสมอ ไม่น้อยเพราะสิ่งนี้อาจนำไปสู่การประหยัดเชื้อเพลิงที่มากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ความพยายามที่จะบรรลุเป้าหมายนี้ไม่ประสบผลสำเร็จ ส่วนใหญ่เป็นเพราะวิธีการทั่วไปในการเปลี่ยนรูปปีกนั้นอาศัยการใช้โครงสร้างควบคุมเชิงกลที่หนักเกินไปที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของปีก การออกแบบ ใหม่นี้ใช้วิธีการที่แตกต่างออกไป โดยปีกทั้งหมดกลายเป็นกลไก

การเปลี่ยนรูป มอเตอร์ในลำตัวเครื่องบินจะส่งแรงกดไปที่ปีกแต่ละข้าง ซึ่งจะบิดอย่างสม่ำเสมอตามความยาวของปีกตาข่ายน้ำหนักเบาทำมาจากโครงตาข่ายของส่วนประกอบโพลิเมอร์เสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีน้ำหนักเบา ยืดหยุ่นได้ ขนาดเซ็นติเมตร สิ่งเหล่านี้จะประกอบกันเป็นโครงสร้าง

ที่ใหญ่ขึ้น เช่น ชุดก่อสร้างของเด็ก แม้ว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะแข็งแรงและแข็งกระด้าง แต่ความยืดหยุ่นโดยรวมของโครงสร้างสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนรูปร่างโดยรวม ตลอดจนรูปร่างและองค์ประกอบที่แน่นอนของส่วนประกอบแต่ละชิ้น ปีกเสร็จสมบูรณ์ด้วยผิวด้านนอกของชิ้นส่วนโพลีอิไมด์

ที่ยืดหยุ่น

ซึ่งซ้อนทับกันซึ่งปกคลุมโครงสร้างตาข่าย – คล้ายกับเกล็ดของปลาแนวทางวัสดุดิจิทัล “นำเสนอกลยุทธ์ทั่วไปในการเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์และกลไกที่เป็นไปตามข้อกำหนดสูง นั่นคือ ‘ซอฟต์’ หุ่นยนต์และกลไก”สมาชิกในทีม ซึ่งเป็นวิศวกรของศูนย์วิจัย Ames ของ NASA ในแคลิฟอร์เนียกล่าว

จากการทดสอบการออกแบบปีกในอุโมงค์ลม นักวิจัยพบว่าปีกใหม่สามารถเข้ากับคุณสมบัติแอโรไดนามิกของปีกธรรมดา ปีกตายตัว และผิดรูปในลักษณะที่แทนที่ความต้องการปีกปีกท้าย แต่มีเพียงหนึ่งในสิบของ น้ำหนักของปีกคงที่ หลังจากการทดสอบเหล่านี้ นักวิจัยได้พัฒนา

เครื่องบินไร้คนขับขนาดเล็ก ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความคล่องแคล่วที่ยอดเยี่ยม (ดูภาพด้านบน) ในขณะที่ยานดังกล่าวสามารถปูทางไปสู่การพัฒนาโดรนได้ แต่การออกแบบปีกยังสามารถปรับขนาดให้ใหญ่ขึ้นสำหรับเครื่องบินขนาดใหญ่ได้อีกด้วย กล่าวสร้างโดยหุ่นยนต์ แม้ว่าปีกที่ใช้ในการศึกษาจนถึงตอนนี้

จะถูกประกอบขึ้นด้วยมือ ทีมงานยังร่วมมือกันในการออกแบบหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถประกอบ แม้กระทั่งตรวจสอบและซ่อมแซม  โครงสร้างดังกล่าวได้โดยอัตโนมัติ ลักษณะการประกอบของปีกควรทำให้กระบวนการสร้างและซ่อมแซมง่ายขึ้น และอาจทำให้ปีกสามารถแยกย่อยออกเป็นชิ้นส่วนต่างๆ 

และนำกลับมา

และสามารถขยายไปถึงโครงสร้างเช่นหุ่นยนต์ที่ยืดหยุ่นได้ สะพาน และตึกระฟ้า “ไม่เพียงให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและความสามารถในการอยู่รอดเท่านั้น แต่ยังเป็นแนวทางที่ยั่งยืนมากขึ้นด้วยการสร้างความแข็งแกร่งเท่าเดิมในขณะที่ใช้ และนำกลับมาใช้ใหม่ วัตถุดิบน้อยลงอย่างมาก”

การใช้งานที่เป็นไปได้อื่นๆ สำหรับวัสดุดิจิทัล ได้แก่การประดิษฐ์ใบพัดกังหันลมและโครงสร้างอวกาศในแหล่งกำเนิด ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีราคาแพงและซับซ้อนด้านลอจิสติกส์ในการขนส่งในรูปแบบที่สมบูรณ์ไปยังสถานที่ปฏิบัติงานแนวคิดใหม่วิศวกรเครื่องกลแห่งมหาวิทยาลัยรัฐโคโลราโด ไม่ได้มีส่วนร่วม

ในการศึกษานี้ กล่าวว่า แนวคิดของการใช้เซลลูลาร์ที่มีน้ำหนักเบาและปรับแต่งได้นั้นเป็นแนวคิดใหม่ในด้านนี้ เขากล่าวเสริมว่า: “ผมเฝ้ารอเพื่อดูว่ากลุ่มสามารถ [ใช้] เทคโนโลยีนี้เพื่อสร้างเครื่องบินที่มีปีกที่ปรับเปลี่ยนได้ซึ่งบินได้อย่างอิสระหรือไม่ ซึ่งอาจเปลี่ยนวิธีดั้งเดิมในการออกแบบและผลิตเครื่องบิน”

ขณะนี้ นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อทำความเข้าใจรูปแบบความล้มเหลวของวัสดุดิจิทัลให้ดียิ่งขึ้น โดยคำนึงถึงการปรับปรุงความทนทานให้เหมาะสม พวกเขาหวังที่จะพัฒนาและทดสอบเครื่องบินที่สมบูรณ์ซึ่งออกแบบจากบนลงล่างด้วยกลยุทธ์การก่อสร้างใหม่ของพวกเขา 

ใช้ใหม่เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้หัวหน้าเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Moog บริษัทวิศวกรรมการบินและอวกาศ ซึ่งทำงานร่วมกับนักวิจัยกล่าวว่า “วัสดุและการผลิตแบบดิจิทัลเป็นวิธีใหม่ในการสร้างสิ่งต่างๆ เขากล่าวเสริมว่าแนวคิดนี้มีศักยภาพที่กว้างกว่ามาก พร้อมกับสำรวจศักยภาพในการพัฒนา

จะเปลี่ยนมุมและแผ่ออกเป็นรูปหางปลา วางมันฝรั่งที่หั่นไว้บนสายพานกว้างประมาณสองเมตร กลุ่มของเขากำลังค้นคว้าวิธีการตรวจสอบให้แน่ใจว่าการถ่ายโอนชิ้นส่วนจากท่อไปยังสายพานลำเลียงส่งผลให้ชิ้นส่วนที่ทับซ้อนกันมีการกระจายมวลที่สม่ำเสมอ “ถ้าคุณดูเป็นเวลานาน

คุณจะเห็นว่าการกระจายมวลแบบ ‘ซ้าย-กลาง-ขวา’ ไม่สม่ำเสมอกันจริงๆ” Bows อธิบาย “และถ้ามันไม่สม่ำเสมอที่นี่ มันก็ไม่สม่ำเสมอที่จะเข้าไปในหม้อทอด” พื้นที่ของชิ้นที่มีความหนาแน่นสูงภายในแผ่นพับอาจทำให้กรอบนอกนุ่มใน ซึ่งน้ำไม่สามารถระบายออกได้เพียงพอ และชิ้นเนื้อไม่ถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม นักวิจัยที่ทำงานในโครงการนี้ต้องเข้าใจฟิสิกส์ของชิ้นส่วนในของเหลว

แนะนำ 666slotclub / hob66