fbTrack
REKLAMA
REKLAMA

Nowe technologie

Nowa era w lotnictwie: samolot zmieniający kształt podczas lotu

Testy prototypu o rozpiętości 5 metrów przeprowadzane są w Langley Research Center w Wirginii
NASA
Amerykańscy inżynierowie budują samolot zmieniający kształt podczas lotu.

Zadania tego podjęli się inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology MIT oraz NASA Ames Research Center. Samolot w kształcie latającego skrzydła będzie wyjątkowo lekki, a zarazem plastyczny.

Laików może to dziwić, ale konstruktorzy przyznają, że inspirowały ich samoloty sprzed ponad stu lat, gdy lotnictwo dopiero raczkowało. Maszyny te były oczywiście prymitywne, ale posiadały cechę, jakiej nie mają współczesne samoloty: były bardzo lekkie (wykonane z drewna i płótna). Płaty skrzydeł tamtych maszyn nie zmieniały powierzchni, samoloty skręcały lub wykonywały obroty dzięki specyficznej technice pilotażu – aby zmienić trajektorię lotu, maszyną należało „kiwnąć" przy pomocy lotek. Samolotem tego typu Louis Bleriot przeleciał w 1909 roku nad kanałem La Manche.

Powrót do korzeni

Konstruktorzy pracują więc nad tym, aby kształt maszyny zmieniał się sam, w trakcie lotu, aby kiwnięcie odbywało się automatycznie, co będzie możliwe między innymi wtedy, gdy samolot odzyska lekkość swoich protoplastów sprzed prawie wieku.

Konstrukcja samolotów cywilnych, mimo że są nieustannie unowocześniane, w zasadzie nie zmienia się od kilkudziesięciu lat, na przykład zmiana kształtu okien z okrągłych na owalne nie jest innowacją o decydującym znaczeniu. Wszystkie dotychczas wprowadzane zmiany są ulepszaniem rozwiązań już istniejących, nie są przełomowe. Tym razem jest inaczej, samolot skrzydło wymyślony jest od nowa.

Kadłub zniknął już w najnowocześniejszych samolotach wojskowych – zastąpiło go odpowiednio wyprofilowane skrzydło. Tak zbudowany jest na przykład bombowiec Northrop B-2 Spirit. Konstrukcja ta ogromnie utrudnia wykrywanie jej radarem, wiązka radarowa daje słaby sygnał na ekranach. Ale maszyna ma też istotną niekorzystną cechę – jest dość niestabilna podczas niektórych faz lotu. Konstruktorzy z MIT i NASA zapewniają, że ten mankament zostanie wyeliminowany.

Nowatorski pomysł polega na tym, że w każdej fazie lotu elastyczny samolot będzie bardziej skuteczny, ponieważ swój kształt zmieni w taki sposób, aby kąt natarcia w stosunku do powietrza był optymalny. Transformacja będzie się odbywała przy pomocy silniczków lub pasywnie. Każda faza lotu – start, lądowanie, zasadniczy lot, manewry – w zasadzie wymaga nieco innego kształtu i profilu skrzydła.

– Obecnie stosowane skrzydła są nieruchome, dlatego samoloty używają klap do zapewnienia odpowiedniej siły nośnej przy mniejszych prędkościach oraz lotek do przechylania maszyny. Skrzydło przyszłości dostosuje kształt do konkretnej fazy, aby zapewnić możliwie najlepszą sterowność, co z kolei zredukuje zużycie paliwa yjaśnia Benjamin Jenett z Massachusetts Institute of Technology.

– Budując skrzydło nowego typu, konstruktorzy będą mogli stworzyć kształt figury geometrycznej, która będzie najlepsza. Większość samolotów ma taki sam kształt, wcale nie optymalny. To ignorowanie poznanych już praw aerodynamiki, które są przezwyciężane mocą silników. W dużej mierze wynika to z kosztów produkcji – dodaje Jenett

Na razie prototyp

Konstruktorzy wymyślili oryginalną strukturę samolotu skrzydła: jej podstawą jest „krata", wspornik zapewniający wytrzymałość w trudnych warunkach, takich jak turbulencje, przeciążenia. Kratę pokrywa polimer. Te elementy zapewniają skrzydłu elastyczność. Wygląda ono jak wykonane z kauczuku i jest lżejsze niż obecne konstrukcje z metalu i kompozytów – przy co najmniej takiej samej wytrzymałości.

– Różnica jest kolosalna, ponieważ nowa konstrukcja ma gęstość 5,6 kilograma na metr sześcienny, podczas gdy, dla porównania, gęstość kauczuku to 1500 kilogramów na metr sześcienny – wyjaśnia Benjamin Jenett.

Testy prototypu o rozpiętości 5 metrów przeprowadzane są w Langley Research Center w Hampton w Wirginii. Według oceny konstruktorów dotychczasowe rezultaty przeszły ich oczekiwania.

Samolot nowego typu składa się z tysięcy małych trójkątnych elementów. W przypadku prototypu wszystkie zostały połączone ręcznie.

Źródło: Rzeczpospolita
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
NAJNOWSZE Z RP.PL
REKLAMA
REKLAMA