NASAは柔軟な複合翼をテストします

ビデオ: NASAは柔軟な複合翼をテストします

ビデオ: 翼が逆の飛行機…どうなってるの? 2022, 十一月
NASAは柔軟な複合翼をテストします
NASAは柔軟な複合翼をテストします
Anonim
Image
Image

複合材の柔軟な翼の荷重と曲げのコンピュータシミュレーション

NASAの専門家は、柔軟な複合航空機の翼のプロトタイプに対して一連の応力テストを実施しました。アビエーションウィークによると、テストは昨年の秋に実施され、完了していませんが、それでも成功したと認められました。現在、専門家は、最新の複合航空機の翼よりも軽く、同じかそれ以上の負荷に耐えるように設計されたハーフウィングのプロジェクトを完成させるときにそれらを考慮に入れるために、テスト中に得られたデータを分析しています。

航空機の製造に複合材料を使用することで、いくつかの問題を同時に解決することができます。特に、複合材料は、従来の航空機の金属合金から作られた要素よりも軽く、時にはより強い構造を可能にします。さらに、複合材料により、複雑な要素をより優れた空力特性を備えた単一部品として製造できます。

Image
Image

従来の45度のプライ回転を備えた複合翼と、荷重に一致する形状適合層を備えた翼

ミシガン大学とオーロラフライトサイエンスによってNASAの利益のために開発されている新しい柔軟な複合翼は、正確に計算された材料分布で作られています。従来の複合翼の製造で、炭素繊維または炭素繊維を45度回転させて接着する方法を使用する場合(適用すると、新しい各層は前の層に対して45度回転します)、設計で新しいものの開発者は、完成した構造の曲げを繰り返して炭素繊維をオーバーレイする方法を使用しました。

この場合、ハーフウィングの複合要素の厚さは全長に沿って不均一であり、構造が特定の各ポイントで受ける荷重を​​考慮に入れています。したがって、長さが11、9メートルのハーフウィングのプロトタイプの複合要素の厚さは、根元に19ミリメートル近くなりますが、先端ではわずか4ミリメートルに減少します。バージニア州にあるNASAのラングレー研究所でテストされたプロトタイプの右翼翼の設計は、2つのスパー、58のリブとスキンから組み立てられています。

Image
Image

ロードスタンド上の複合フレキシブルウィングのプロトタイプ

応力試験中、翼端は、2.5gの負荷での空中戦闘に対応する特別なローディングマシンを使用して2メートル強持ち上げられました。一般に、チェック中に、開発者は翼に最大設計の85%の負荷を与えることができました。その後、テスターはローディングマシンの作業で誤動作に遭遇し、発生した問題を解決しようとしましたが、その後、チェックを続行して負荷を100%にすることを拒否しました。

テスト中、翼の変形に関するデータは、11,000個のセンサーのネットワークによって収集されました。開発者は、ボーイング777の翼に似た翼が複合材でできている場合、その重量は20トンをわずかに超えるだろうと述べました。炭素繊維層を重ねる新しい方法を使用すると、構造全体の強度を失うことなく、翼の質量を3、4トン減らすことができます。この場合、翼自体がより柔軟であることがわかります。これにより、フラッターの境界線を移動できる可能性があります。

2017年10月、デンマーク工科大学の研究者は、ボーイング777旅客機の右翼の性能を改善するために、トポロジー最適化手法を使用しました。最適化の結果に基づいて、研究者は、この方法が翼構造の重量を次のように削減すると結論付けました。今日使用されている従来の設計と比較して、少なくとも2〜5パーセント。彼らの実験では、研究者たちはフランスのスーパーコンピューターCurieで実行されているトポロジー最適化ソフトウェアを使用しました。

トピックによって人気があります

人気の投稿