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美國(guó)麻省理工學(xué)院開發(fā)一種新的變形機(jī)翼概念

發(fā)布日期:2016-11-03??來源:航空工業(yè)信息網(wǎng)我要投稿我要評(píng)論

【據(jù)美國(guó)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站2016年11月3日公告】以美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)比特和原子中心主任Neil Gershenfeld為首的研究團(tuán)隊(duì)利用軟體機(jī)器人技術(shù)設(shè)計(jì)了一種全新的變形機(jī)翼概念,與此前的變形機(jī)翼設(shè)計(jì)不同,這種新的變形機(jī)翼由許多像鱗片或羽毛一樣的細(xì)小的、輕量化的結(jié)構(gòu)片搭接而成。這種被稱為“數(shù)字化材料”的結(jié)構(gòu)片采用碳纖維增強(qiáng)聚合物之類高比模量材料制成,可以像樂高積木一樣組合成各種形狀,結(jié)構(gòu)片間也可像鱗片或羽毛一樣相互運(yùn)動(dòng),通過小型驅(qū)動(dòng)電機(jī)在翼尖施加一個(gè)扭轉(zhuǎn)壓力即可使機(jī)翼沿翼展方向產(chǎn)生一致的變形。通過仔細(xì)選擇結(jié)構(gòu)片尺寸和材料以及組裝方式,可以精確地控制最終機(jī)翼的形狀和彈性。

風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)構(gòu)顯示,這種新的機(jī)翼在氣動(dòng)性能上至少與常規(guī)機(jī)翼相當(dāng),但重量只相當(dāng)于常規(guī)機(jī)翼的1/10。這種機(jī)翼結(jié)構(gòu)的組裝無(wú)須大的復(fù)雜設(shè)備,可以使用小型機(jī)器人現(xiàn)場(chǎng)快速組裝,而且還可以快速分解,維修更換非常方便。研究團(tuán)隊(duì)正在將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到一架可飛行的無(wú)人機(jī)上,并邀請(qǐng)了一名認(rèn)證試飛員進(jìn)行了初步測(cè)試,感覺非常好,試飛員甚至做了一些特技。

除了MIT的研究人員外,研究團(tuán)隊(duì)還包括來自康奈爾大學(xué)、加州大學(xué)圣克魯茲分校以及NASA阿姆斯研究中心的人員,相關(guān)研究成果已于10月26日發(fā)表在《Soft Robotics雜志》上,論文題目為《Digital Morphing Wing: Active Wing Shaping Concept Using Composite Lattice-based Cellular Structures》。按照Neil Gershenfeld的說法,這種技術(shù)將整個(gè)機(jī)翼變成一種機(jī)構(gòu)、而不是將機(jī)構(gòu)集成到機(jī)翼內(nèi)部,這是一種設(shè)計(jì)理念上的變革,將會(huì)開啟分裂式創(chuàng)新的大門。

美國(guó)麻省理工學(xué)院開發(fā)一種新的變形機(jī)翼概念

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