موسسه فناوری ماساچوست و ناسا در حال بازنگری در تعریف هواپیماهای جدید هستند. مهندسان هر دو موسسه در تلاش برای ساخت و آزمایش نوعی بال هواپیما هستند که ادعا می‌کنند باعث افزایش تولید، پرواز بهتر و بهره‌وری در زمینه‌‌ی تعمیر و نگهداری هواپیما می‌شود. این بال از صدها قطعه یک شکل کوچک به نام واکسل ساخته شده است و می‌تواند در حین پرواز تغییر شکل دهد تا به خوبی با پارامترهای مطلوب هر شرایط سازگار شود.
بنیامین جنت دانشجویی که در این پروژه همکاری نموده به Digital Trends گفت:
این رویکرد قبلا توسط تیم ما به عنوان یک بال چرخان یک متری با قابلیت تغییر شکل به ثمر نشسته است. هدف این پروژه، ایجاد یک فرآیند تولید مقیاس‌پذیر برای ساختارهای سبک و بزرگ سلولی بود تا بتوانیم از مقیاس هواپیمای کنترل از راه دور عبور کرده به مقیاس هواپیما شخصی (با حدود ۵ متر پهنای باند) برسیم. همچنین امکان ایجاد این سیستم از مواد و روند تولید را برای ساخت هواپیماهای آینده اثبات کنیم.
اگر تا به حال در کنار یک بال در یک پرواز نشسته باشید، احتمالا متوجه شده‌اید که بال‌های معمولی دارای قطعات تک لبه‌ای هستند که ایلرون نامیده می‌شوند. اینها برای کنترل هواپیما در محور طولی آن استفاده می‌شود. در عین حال در هواپیمای MADCAT (فناوری کامپوزیت سازه‌ی هوایی سازگار دیجیتالی) کل بال می‌تواند در طی پرواز تغییر شکل دهد.
هر بال شامل تقریبا ۲۰۰۰ واکسل است. این واکسل‌ها شامل ۲۰ درصد پلی‌اترایمید تقویت شده با فیبر شیشه‌ای خرد شده هستند پلی‌اترایمید نوعی ترموپلاستیک است. این قطعات در کنار هم یک چارچوب مشبک سبک وزن را تشکیل می‌دهند که با یک لایه نازک از مواد پلیمری برای تشکیل یک سطح، پوشیده می‌شود. سفتی بال‌های تکمیل شده بایک بلوک از لاستیک جامد قابل مقایسه بوده هرچند تنها دارای یک هزارم تراکم آن است.
جنت گفت:
ما با موفقیت، ساخت دو مجموعه بال – یکی همگن و دیگری ناهمگن – و کنترل و بهبود عملکرد آیرودینامیکی منفعل و فعال در تونل باد را نشان دادیم.
اگر چه این پایان پروژه MADCAT است اما مدت زمان زیادی طول نخواهد کشید تا این تکنولوژی راه خود را به هواپیماهای فعلی باز کند. محققان همچنین به دیگر کاربردهای بالقوه این مواد علاقه‌مند هستند. این ماده می‌تواند برای مصارفی از تیغه‌های جدید برای توربین‌های بادی گرفته تا روش‌های ابتکاری ساخت سازه‌ها در فضا به کار گرفته شود.
یک مقاله توصیفی از این تحقیق اخیرا در مجله Smart Materials and Structures منتشر شده است.
نظرات