Un tipo de ala de avión radicalmente nuevo que cambia de forma mientras vuela

• Los investigadores han desarrollado y probado un nuevo tipo de ala, ensamblada a partir de numerosas piezas pequeñas idénticas.
• Este ala ligera puede alterar su forma para controlar el vuelo del avión.
• Podría mejorar sustancialmente la eficiencia de la producción y el mantenimiento de aeronaves.

La mayoría de los aviones existentes presentan una forma predecible:dos alas unidas a un tubo. También hay otros componentes como un estabilizador horizontal en la cola y módulos móviles unidos a las naves que permiten que el avión gane altitud y gire.

Pero los investigadores del MIT y la NASA están trabajando en un nuevo diseño de avión que se ve radicalmente diferente al de los aviones convencionales. Han desarrollado y probado un nuevo tipo de ala, ensamblada a partir de numerosas piezas pequeñas idénticas. El ala puede alterar su forma para controlar el vuelo y podría mejorar sustancialmente la eficiencia de la producción y el mantenimiento de la aeronave.

Fue probado en el túnel de viento de la NASA. Y, la NASA no es ajena a la transformación de aviones, considerando el AeroVironment RQ-14 Dragon Eye, Boeing NB-52B, Boeing X-40, X-45 y un dron reciente de 10 motores llamado Greased Lightning.

¿En qué se diferencia del diseño tradicional?

Para manejar el balanceo y cabeceo del avión, las alas tradicionales requieren superficies móviles individuales. El nuevo diseño, por otro lado, incorpora una mezcla de módulos flexibles y rígidos, lo que permite deformar todo el ala o partes de ella.

Los pequeños subconjuntos se conectan entre sí y luego se cubren con una película delgada de material polimérico similar. Esto da como resultado un ala mucho más liviana y energéticamente eficiente en comparación con los diseños tradicionales hechos de materiales compuestos o metales.

Dado que cada etapa de un vuelo (maniobras, crucero, despegue y aterrizaje) tiene su propio conjunto específico de parámetros de ala, el ala tradicional no está completamente optimizada para ninguno de estos. Un ala que se puede deformar dinámicamente según las necesidades puede proporcionar una mejor configuración para cada etapa y, por lo tanto, una mejor eficiencia.

Referencia:IOPScience | DOI:10.1088 / 1361-665X / ab0ea2 | MIT

Responde automáticamente a las alteraciones en sus parámetros de carga aerodinámica y cambia su forma. En términos simples, es un sistema de reconfiguración de alas pasivo y autoajustable.

La longitud del ala nueva es comparable a la del ala de un avión monoplaza. Las partes individuales del ala se fabrican mediante un proceso de fabricación conocido llamado moldeo por inyección. Solo se necesitan 17 segundos para construir una sola pieza. Además, el proceso se puede incorporar fácilmente en los típicos robots de ensamblaje autónomos, acercándolo a niveles de producción escalables.

Crédito:Centro de Investigación Ames de la NASA

La densidad de la red resultante es de 5,6 kg / m ³ . Para poner esto en perspectiva, el caucho tiene una densidad de 1500 kg / m ³ . Ambos tienen la misma rigidez, pero el nuevo material es casi una milésima de veces la densidad del caucho.

Usos y aplicaciones

Dado que la estructura general del ala está hecha de pequeñas subpartes, no importa cuál sea la forma. Los fabricantes pueden darle la forma que deseen.

Este tipo de ala puede ser mucho más eficiente para otras aplicaciones. Podría aumentar el rendimiento y reducir el costo de estructuras grandes, livianas y rígidas. Y esos se pueden desarrollar, modificar y probar / volver a probar fácilmente.

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Una de las aplicaciones más prometedoras para el futuro cercano son las palas de aerogeneradores en forma de ala (que podrían eliminar el problema de transportar palas más largas) y estructuras espaciales, como antenas.