يتحرك جناح الطائرة الجديد كطيور ويمكن أن يغير تصميم الطائرة بشكل جذري

كتبه هيلاري وايتمان ، سي إن إن

تتميز أجنحة الطائرات بأنها تقليدية قوية وسميكة ومتينة ، ولكن فريق الأبحاث الذي تقوده ناسا أنشأ جناحًا مرنًا يتغير أثناء الطيران.

يبلغ عرض الجناح الجديد 14 قدمًا أو أربعة أمتار ويتألف من آلاف الوحدات التي تتناسب مع بعضها البعض وتعمل مثل جناح الطائر ، وفقًا لما يقوله أحد مؤلفي التقرير ، وهو مهندس أبحاث في ناسا ، نيك كرامر.

"هناك شيء يشبه كوندور يحجب مفاصله أثناء الإبحار ، ثم يلائم الجناح (الأجنحة) شكله الأمثل ، وإذا كان يريد القيام بمناورة أكثر عدوانية ، فإن كتفه مفتوح ، وهو استجابة مماثلة لما نحن عليه هنا وقال "في مقابلة عبر الهاتف.

ومع ذلك ، وفقًا للباحثين الذين تعاونوا في ورقة نشرت في مجلة "المواد والهياكل الذكية" هذا الأسبوع ، فهي ليست فقط الطريقة التي يعمل بها البيانو الكبير الجديد.

لأغراض الاختبار ، تم تجميع هذا الجناح الأول يدويًا ، ولكن يمكن إنشاء الإصدارات المستقبلية باستخدام روبوتات مصغرة.

لأغراض الاختبار ، تم تجميع هذا الجناح الأول يدويًا ، ولكن يمكن إنشاء الإصدارات المستقبلية باستخدام روبوتات مصغرة. الائتمان: كيني تشيونغ ، مركز أبحاث أميس التابع لناسا

ويعتقد الفريق ، بما في ذلك خبراء من وكالة ناسا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أن تصميمهم قد يؤدي إلى مكاسب كبيرة في الكفاءة في تصنيع وصيانة الطائرات في المستقبل.

يستشهد كينيث تشيونغ ، العالم في مركز أميس للأبحاث التابع لناسا ، بمثال بوينج 787 دريملاينر ، الذي يتكون من أجزاء جسمية كبيرة لدرجة أنها تتطلب قوالب وأفران كبيرة قبل نقلها على متن الطائرات حتى التجميع. الأمر نفسه ينطبق على إيرباص A380.

وقال تشيونغ في مقابلة عبر الهاتف "نطاق التكلفة والبنية التحتية التي يتعين على الشركة استثمارها لتنفيذ هذه التصميمات الجديدة أمر استثنائي للغاية". "مع هذه المشاريع ، نحاول تقليل كل ذلك ، بحيث يمكنك الحصول على نفس الأداء من حيث المواد ، ولكن يمكنك تحقيق ذلك دون الحاجة إلى بناء البنية التحتية التي تحتاجها الآن."

تسمي ناسا أول ثلاثة فائزين في المنازل لمريخ

يتم إنشاء دوارات جديدة عن طريق حقن polyetherimide المقوى بالألياف في شكل ثلاثي الأبعاد لتشكيل كل جزء يتم ضمها معًا في عملية يمكن تنفيذها في النهاية بواسطة مجموعة من روبوتات التجميع.

"عندما يكون لديك عادة مصنع أكبر من ما تقوم ببنائه ، فإن الجمع بينه وبينه سيسمح لك بالتنبؤ بالضبط بالشكل الذي سيكون به شيء يعتمد فقط على عدد المكونات التي تقوم بتجميعها" ، قال ذلك. تشيونغ.

يمكن أيضًا تركيب الهيكل المعياري الخفيف معًا لتسهيل عملية النقل. قد يجعلها الحزمة المثالية لغرض مختلف – الشحن إلى الفضاء.

وقال كريمر "كل هذه الأمور تسير على ما يرام بإطلاقها في المدار وتجميعها في بنية فضاء كبيرة للغاية". "لذلك هذا تطبيق جذاب للغاية نستكشفه بنشاط – الترتيب الآلي لهذه الهياكل الشبيهة بالشبكية في الفضاء."

تجميع الجناح قيد الإنشاء ويتألف من مئات الوحدات الفرعية المتطابقة.

تجميع الجناح قيد الإنشاء ويتألف من مئات الوحدات الفرعية المتطابقة. الائتمان: بإذن من وكالة ناسا

في حين أن مفهوم الطائرات الأرخص والأكثر مرونة قد يكون ذا أهمية بالنسبة لصناعة الطيران التجارية ، إلا أن هناك عقبات رئيسية يجب التغلب عليها قبل أن يتم رؤيتها في أي مكان بالقرب من المطار.

النقطة الأساسية هي دمج المواد في الأنظمة الحالية ، والتي ربما تتطلب تغييراً كاملاً من النهج التقليدي لتصميم الطبقات. وهذا يستغرق وقتا ، والبحث ، وبالطبع المال.

وقال كريمر "إذا كنت ترغب في تبرير عملية التصنيع التقليدية لصناعة الطيران ، فلديك سبب وجيه حقًا". "لذا يجب أن يكون أدائك كبيرًا بدرجة كافية لتبريره ، ليس ما إذا كان ذلك ممكنًا ، ولكن ما إذا كان قابلاً للتسويق مالياً."

يمكن برمجة النظام أيضًا بحيث يتكيف شكل الجناح تلقائيًا مع ظروف التحميل الديناميكية الهوائية المتغيرة خلال مراحل الطيران المختلفة.

يمكن برمجة النظام أيضًا بحيث يتكيف شكل الجناح تلقائيًا مع ظروف التحميل الديناميكية الهوائية المتغيرة خلال مراحل الطيران المختلفة. الائتمان: ايلي غيرينفيلد ، مركز أبحاث أميس التابع لناسا

في نهاية المطاف ، عندما ترسخ التكنولوجيا نفسها في الطائرات التجارية ، فإن لديها القدرة على تغيير ليس فقط تصنيع الطائرات ولكن أيضًا صيانة الطائرات.

"كلما تمكنت من إنشاء نظام من حيث التصنيع ، زاد احتمال استبدال الأجزاء بكفاءة بحيث يمكنك الحفاظ على تشغيل الطائرة ، حتى إلى النقطة التي لديك فيها" لقد غيرت كل مكون من مكونات الطائرة ، وهذا شيء تم بواسطة القوارب ".

"المفتاح لهذا المشروع هو أننا أثبتنا أن نمطية هو أفضل وسيلة لتحقيق أداء هذه المواد."