NASA testuje nowy projekt skrzydła, aby zbadać granice wytrzymałości strukturalnej
Naukowcy z NASA przeprowadzili serię intensywnych testów nowego projektu skrzydła, charakteryzującego się smukłym, długim profilem i lekką konstrukcją nośną, w celu zbadania granic wytrzymałości. Wyniki dają nadzieję na potencjał tego skrzydła, nawet jeśli przekroczyło ono wyznaczone limity.
Testowy element SWEET-15 o długości 15 stóp, czyli Structural Wing Experiment Evaluating Truss-bracing (SWEET-15), stanowi część badań NASA nad opracowaniem przyszłych, niezwykle wydajnych pod względem paliwa samolotów. Koncepcja obejmuje długie skrzydło, które jest podtrzymywane aerodynamiczną podpórką, nawiązując do wcześniejszej idei Transonic Truss-Braced Wing NASA.
Zespół bada, czy SWEET-15 i jego lekkie konstrukcje nośne mogłyby przyczynić się do oszczędności paliwa w samolotach komercyjnych. Najpierw muszą jednak poznać, jak skrzydło reaguje na obciążenia występujące w locie.
Projekt SWEET-15 powstał z połączenia pięciu zaawansowanych technologii w produkcji i montażu kompozytów, które umożliwiły nowatorską konstrukcję nośną. Ten testowy element o długości 15 stóp zaprojektowano i wyprodukowano w Langley NASA w Hampton w stanie Virginia, a następnie przewieziono do Armstrong NASA w Edwards w Kalifornii na przeprowadzenie testów.
Przez kilka miesięcy inżynierowie z NASA celowo wygiinali testowe skrzydło w Laboratorium Obciążeń Lotniczych w Armstrong NASA. W konstrukcji rozmieszczono liczne czujniki odkształceń i obciążeń, w tym czujniki światłowodowe, aby monitorować reakcję skrzydła na rosnące siły.
Dane z czujników potwierdziły przewidywania oparte na komputerowych modelach NASA. Wstępne ustalenia wskazują, że skrzydło wytrzymało przewidywane obciążenia podczas lotu bez problemów. Wyniki dały zespołowi pewność co do nowych metod produkcji i sposobów łączenia elementów skrzydła zastosowanych w SWEET-15, które mogłyby wesprzeć przyszłe, wydajne projekty samolotów. Metodę produkcji opracowaną w Langley NASA wykorzystuje robot Integrated Structural Assembly of Advanced Composites, by wytwarzać lżejsze i mocniejsze struktury kompozytowe dla pojazdów kosmicznych.
Test zakończył się celowym działaniem polegającym na awaryjnym testowaniu, podczas którego inżynierowie podnieśli obciążenia powyżej dopuszczalnych limitów, by określić, gdzie i w jaki sposób dojdzie do awarii. Konstrukcja uległa uszkodzeniom przy około 127% dopuszczalnego obciążenia projektowego, a uszkodzenia były widoczne w pobliżu tylnego marginesu skrzydła i na górnej powłoce. Ten etap dostarczył cennych danych o sposobie łączenia skrzydła z głównym wspornikiem oraz z dodatkowymi elementami podpory zwanej jury strut.
To pierwszy przypadek, gdy reprezentacyjna konfiguracja skrzydła z podpórkami z kompozytu przeszła podobną ocenę strukturalną. Było to możliwe jedynie dzięki współpracy między ośrodkami i projektami NASA, a naukowcy wykorzystali zasoby agencji, w tym System Światłowodowego Czujnika opracowany do zbierania danych zarówno o samolotach, jak i statkach kosmicznych.
Na przygotowaniu do testów inżynierowie z Langley NASA zaprojektowali, przeanalizowali i wyprodukowali skrzydło, a także opracowali procedury bezpieczeństwa oraz konfigurację laboratorium.
Obecnie naukowcy będą analizować dane z testów, aby wesprzeć przyszłe projekty konstrukcji kadłubów samolotów i wspierać trwające wysiłki NASA w opracowywaniu wydajniejszych technologii lotniczych.
Prace te prowadzone są w ramach projektu Subsonic Flight Demonstrator NASA w Dyrekcji Badań i Misji Technologicznych agencji. Sukces testów wielu innowacyjnych komponentów stanowi kamień milowy w badaniach NASA nad aeronautyką.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
