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| 本文作者： 楊波 | 2016-11-04 16:26 |
如果說幫助牛頓打開科學(xué)大門的是一顆蘋果的話，飛機之父“懷特兄弟”Wilbur Wright 和 Orville Wright 要感謝就是天上飛來飛去的鳥兒了——當(dāng)初，他們就是因為每天觀察天上的飛鳥如何靠著自己的翅膀保持平衡，才獲得了制造飛機的靈感。
1903年，發(fā)明界的雙子星聯(lián)手打造了聞名世界的“Flyer1”。從此以后，飛機的機翼都是采取通過機械控制結(jié)構(gòu)實現(xiàn)控制空氣流動的設(shè)計方法，如此一來，機翼就不具備平滑的空氣動力表面，另外，機械結(jié)構(gòu)非常沉重并且占據(jù)了很大的空間。人們雖然也想讓飛機的機翼能夠像鳥類的翅膀一樣靈活地擺動，但是其中的挑戰(zhàn)實在太過艱巨。對此，來自麻省理工學(xué)院的研究者們指出，業(yè)界的傳統(tǒng)做法是在機翼內(nèi)使用機械控制裝置，從而讓機翼具備變形的功能。但遺憾的是，機械控制裝置的使用往往會讓機翼的重量變得過大，這樣就抵消了它在空氣動力方面產(chǎn)生的效率優(yōu)勢。此外，這種方法會讓機翼的構(gòu)造變得更加復(fù)雜，如此一來，飛行的可靠性和安全系數(shù)都會降低。
日前，MIT 與 NASA 的科學(xué)家們合作研發(fā)了一款由增強碳纖維塑料組成的能夠彎曲的可變形機翼，它可以極大地提高飛機飛行的效率，并且減輕機械機構(gòu)的重量，使之符合空氣動力學(xué)原理。除此之外，這個新型機翼會簡化生產(chǎn)制造的過程，并且通過提高機翼的空氣學(xué)動力，極大地降低燃油消耗。研發(fā)團隊的成員自信地表示，它將會成為未來的主流機翼設(shè)計。
這種新的變形機翼由被稱為“數(shù)字化材料”的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)片組成。這些輕質(zhì)結(jié)構(gòu)可以運動，并且具備空氣動力學(xué)屬性。所以，即便這個機翼是一塊整合的整體，但是科學(xué)家們還是可以通過對小結(jié)構(gòu)件的再組合實現(xiàn)整體的變形。具體而言，科學(xué)家可以使用小型驅(qū)動電機，在機翼的翼尖施加一個扭轉(zhuǎn)壓力，如此一來，機翼沿翼展方向就會產(chǎn)生一致的變形。除此之外，研究團隊還指出：“我們的風(fēng)洞實驗證明，這種新型機翼在氣動性能上至少能夠與常規(guī)機翼媲美，但重量只相當(dāng)于常規(guī)機翼的十分之一?！?/span>
目前，研究團隊正在致力于將這種機翼技術(shù)率先使用在無人機的制造上。除此之外，這種材料也可以用于機器人元件以及高樓、橋梁等建筑結(jié)構(gòu)件的制造。
via Dailymail
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