微型机器人将建造“ MADCAT”变形无翼飞机机翼

运输部门一直在努力减少航空旅行的碳排放，最近的转折是转折。麻省理工学院的一个由NASA支持的团队提出了一种灵活的飞机机翼，该机翼可以通过减轻重量和改善空气动力学来降低燃油消耗。

为了结冰，机翼的内部被设计成由协同工作的微型机器人团队构建，并且将被类似于鳞片或羽毛的仿生皮肤覆盖。

杂志《 Soft Robotics》中有关于该项目的完整报道。如果您没有时间了解所有细节，那么我们在NASA媒体办公室的朋友们可能长大了，观看了KyōryūSentai Zyuranger的故事，标题为“ Go，Go，Green Wing！”。飞机设计中的强大变形材料。

正如NASA所描述的那样，传统的刚性飞机机翼的问题在于它们“只是妥协”。除了机翼襟翼，它们的固定形状无法在不同的飞行阶段提供最大的燃油效率：

最佳时刻的形状取决于许多因素：例如，飞机的重量，飞行的速度以及飞行员是想爬得更高还是要下降。

下次飞行时，检查机翼动作，看看有多少表面能够改变位置，您会发现还有很大的改进空间（如果您发现其他地方，请不要拉鲍勃·威尔逊）。

新机翼代表了飞机设计的翻天覆地变化。整个零件不是由大部件焊接在一起，而是由下一代碳纤维复合材料制成的小构件制成：

这些构件被组装成一个格子或重复结构的排列；它们的排列方式决定了它们如何弯曲。机翼还具有致动器和计算机，可以使其变形和扭曲，以在飞行过程中获得所需的机翼形状。

顺便说一句，“执行器”是使机械手或其他设备中的零件移动的机制的奇特说法。

NASA在其MADCAT（任务自适应数字复合材料航空结构技术）页面上提供了更为详尽的解释：

MADCAT演示器利用机翼扭转操纵机构产生线性的翼展方向机翼变形能力，从而产生横向和纵向方向控制权限。另外，可以通过改变翼尖扭曲振荡频率来调节空气动力升/降。

赖特兄弟在飞行中的开创性工作启发了这项新技术，赖特兄弟依靠原始的执行器（线和滑轮）将飞机机翼弯曲成所需的形状。

您可以将所有内容提交给D进行“变形”，这是一种机翼设计概念，旨在实现飞行中的形变。目的是无缝改变机翼的形状或使其变形，以实现“纯粹的举升和作用”。

如麻省理工学院所述，机翼变形的早期尝试主要集中于在机翼上建造机械装置。这具有增加结构重量和复杂性的相反作用。

NASA / MIT方法如下：

采用该团队的新方法，可以激活两个小型马达，向每个翼尖施加扭曲压力，从而改变翼的整体形状，并沿其长度均匀地扭曲。

[片段]

单个零件既坚固又坚固，但是可以精确选择零件的尺寸和材料，以及如何组装零件的几何形状，从而精确调整最终形状的柔韧性。

该原理基于使用称为“数字材料”的乐高风格单元。与Lego一样，您可以从几个基本单元中构造出形状和大小无穷多种的较大形式。这是新机翼的特写：

如果您已经看到机器人在建造砖墙，那么您会看到前进的方向。飞机机翼构造的数字化方法允许使用机器人制造工艺，从而可以降低成本。

节省下来的成本可以遍及机翼的整个生命周期，包括维修，保养以及最终的拆卸和材料再利用。

根据麻省理工学院的说法，最初的风洞测试表明，新机翼在空气动力学方面与传统机翼相当，重量约为1/10。

该团队还进入了使用新机翼驾驶无人飞机的阶段。根据NASA和MIT的说法，飞行员报告说，该示威者的操纵性能与传统飞行器相同。

下一步包括为演示器配备先进的视频记录和传感设备。

制造和建造的数字化与3D打印/先进制造运动相吻合，因此该团队预计类似的方法可能会在许多其他领域出现，包括风力涡轮机的制造和建造，建筑物和航天器。

寻找与其他NASA计划的交叉点，例如3-D打印栖息地挑战，“疯狂”绿色航空概念计划以及新的“绿色”火箭推进系统。

图片：NASA / Kenneth Cheung通过麻省理工学院。