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摘要:在飞行过程中可以改变形状的机翼可以通过改善机翼的空气动力学来降低燃料消耗。一项新的研究发现,KenhCheung/NASA)“KDSP”可弯曲变形的机翼覆盖着类似于鳞片或羽毛的重叠部分,可以用来制造更灵活、更省油的飞机,传统飞机通常依靠称为副翼的铰链式襟翼来帮助控制飞机飞行时的倾斜方式。的科学家们长期以来一直在寻找能够在飞行过程中改变或变形机翼的飞机,就像鸟类一样。“机翼只是第一步。”

的科学家们长期以来一直在寻找能够在飞行过程中改变或变形机翼的飞机,就像鸟类一样。理论上,变形机翼会产生更平滑的气动表面,使飞机比具有许多独立运动表面的飞机更加灵活和高效。[她上去了!8个最古怪的早期飞行机器]
然而,之前大多数开发变形机翼的尝试都失败了,因为它们依赖机翼内的机械控制结构,这些结构太重,抵消了变形提供的任何优势。研究合著者、麻省理工学院比特与原子中心主任、物理学家尼尔·格申菲尔德(Neil Gershenfeld)表示,这些结构也很复杂、不可靠。
“人们已经研究变形空气动力学多年,但进展缓慢,Gershenfeld在一份声明中说:“Gershenfeld告诉Live Science,”
,但这些新的变形翅膀使研究人员能够“使整个翅膀成为机制。”这不是我们放在机翼上的东西。
这是兰利研究中心12英尺低速风洞测试机翼的侧面透视图。(Kenh Cheung/NASA)“KDSP”新型机翼结构由一个小型、坚固、轻质的模块组成。机翼的形状可以用两个小马达沿其长度均匀地改变,这两个小马达对每个翼梢施加扭转压力。“KdSPE”“KDSPs”“KDSPE”“KDSPs”这些翼被覆盖在类似鱼鳞或鸟羽的柔性材料重叠带的“皮”中。研究人员解释说,这些条带在机翼变形时相互移动,提供了一个光滑的外表面。对这些机翼进行的风洞试验表明,它们至少与传统机翼的气动特性相匹配,重量约为传统机翼的十分之一。该研究的主要作者、麻省理工学院比特与原子研究中心的研究生本杰明·杰内特说,利用这些机翼制造的遥控飞机进行的初步试验显示出了巨大的希望。”第一次测试是由一个有资格的试飞员完成的,他发现它的反应非常灵敏,于是决定做一些特技飞行,杰内特在一份声明中说:
甚至燃油效率的微小提高都会对航空业的经济性及其对温室气体排放的贡献产生重大影响。
的目标是以这种方式制造整架飞机,无论是载人还是无人驾驶,这样你就可以变形它们的外形。”。“机翼只是第一步。”
研究人员指出,用一系列相同的小积木建造大型结构,如飞机机翼——格申菲尔德称之为“数字材料”——大大简化了制造过程。目前,飞机轻型复合材料机翼的制造需要大型专用设备来对材料进行分层和硬化,而科学家们开发的新型模块化结构可以快速批量制造,然后由小型机器人团队组装。
“我们批量生产零件并组装“它们就像乐高积木,”格申菲尔德说,
这些模块化结构也可以更容易地拆卸,使维修变得更简单。”一个检查机器人可以找到损坏的部件并将其更换,从而使飞机始终保持100%的健康s、 杰内特在一份声明中说。
仍然是,使用这种策略建造的第一架飞机不会是客机,格申菲尔德说。相反,这项技术很可能首先在无人驾驶飞机上进行测试,从而制造出能够长时间飞行的无人机,以帮助向偏远村庄提供互联网接入或医疗服务,他说。
科学家们10月26日在《软机器人学》杂志的在线版上详细介绍了他们的发现。
是关于生命科学的原始文章。
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