传统客机假如将机翼设计得更长更薄,可以大年夜幅降低气动阻力、晋升巡航效力,但随之而来的是刚度降低、变形增大年夜,机翼在阵风和灵活载荷下更轻易产生大年夜幅振动甚至“抖翅”现象。NASA兰利研究中间航天工程师詹妮弗·平克顿指出,在高展弦比设计下,“阵风载荷和灵活载荷会比小展弦比机翼激发更大年夜的响应,但高展弦比本身又能带来更高的燃油效力,关键是在获益的同时控制好机翼的气动弹性响应”。
为此,团队采取了由NextGen Aeronautics公司制造的大年夜型半机模型进行实验,这架模型看上去像被从中心纵剖开的喷气客机,安装了一段长约13英尺(约3.9米)、构造极为纤细的机翼。实验在NASA兰利的跨声速动力风洞中进行,该风洞实验段约为16英尺见方(约5米×5米),可在接近真实飞翔状况的气流前提下考察机翼的振动特点和控制后果。
这款实验机翼在后缘安排了10块可自力调节的活动面,作为主动控制的“控制面板”。经由过程及时调剂这些控制面,工程师得以在实验中明显减弱机翼的“颤抖”程度,从而验证了应用智能控制体系克制高展弦比柔性机翼波动的可行路径。平克顿表示,“扑振是一种异常激烈的互相感化,当翼面上的气流与飞机构造耦归并激发机翼的固有频率时,振幅可能呈指数级增长,直至导致灾害性掉效,我们的义务就是在概念阶段充分表征这种气动弹性不稳定性,让实际飞翔可以安然避开这些工况”。


今朝,NASA与波音已开端对实验中采集的大年夜量数据进行深刻分析,并筹划在完成后向业界公开相干成果。介入项目标海尼表示,初步数据分析显示,NASA和波音开辟并在实验中应用的控制算法“实现了明显的机能晋升”,团队等待在将来数月持续发掘数据价值并分享更多成果。
这项高展弦比柔性机翼研究是NASA“先辈航空运输技巧筹划”(Advanced Air Transport Technology)的一部分,该筹划聚焦经由过程新一代固定翼运输机技巧晋升燃油效力、降低情况影响。若相干技巧将来成功应用于新一代干线客机,有望在改良乘客波动感触感染的同时大年夜幅降低油耗与排放,为平易近航业的节能减排目标供给一条重要技巧路径。

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