Diseño revolucionario de ala adaptativa mejora eficiencia de aviones

Investigadores desarrollaron y probaron nuevo tipo de ala, ensamblada de numerosas piezas pequeñas idénticas.

Esta ala ligera puede alterar su forma para controlar el vuelo del avión.

Podría mejorar sustancialmente eficiencia de producción y mantenimiento de aeronaves.

Diferencia con diseño tradicional

Para manejar alabeo y cabeceo, alas tradicionales requieren superficies móviles individuales. El nuevo diseño incorpora mezcla de módulos flexibles y rígidos, permitiendo deformar toda el ala o partes.

Los sub-ensamblajes pequeños se conectan y cubren con película fina de polímero similar. Resulta en ala mucho más ligera y eficiente energéticamente vs diseños tradicionales de compuestos o metales.

Como cada etapa de vuelo —maniobra, crucero, despegue, aterrizaje— tiene sus propios parámetros de ala, el ala tradicional no está optimizada para ninguna. Un ala que se deforme dinámicamente según necesidades da mejor configuración para cada etapa, y así mejor eficiencia.

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

Responde automáticamente a alteraciones en parámetros de carga aerodinámica y cambia forma. En términos simples: sistema pasivo de reconfiguración de ala auto-ajustable.

Longitud del ala nueva comparable a ala de avión monoplaza. Piezas individuales fabricadas por proceso conocido: moldeo por inyección. Tarda solo 17 segundos en construir una pieza. Proceso fácilmente incorporable a robots de ensamblaje autónomos típicos, acercando a niveles de producción escalables.

Crédito: NASA Ames Research Center

Densidad de la red resultante: 5,6 kg/m³. En perspectiva, goma tiene densidad 1.500 kg/m³. Ambos tienen misma rigidez, pero nuevo material es casi 1/1000 de densidad de goma.

Usos y aplicaciones

Como estructura general de ala hecha de sub-partes pequeñas, no importa la forma. Fabricantes pueden moldearla en cualquier forma.

Este tipo de ala puede ser mucho más eficiente para otras aplicaciones. Podría elevar rendimiento y reducir coste para estructuras grandes, ligeras, rígidas. Y pueden desarrollarse, modificarse, y testearse/re-testearse fácilmente.

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Una aplicación prometedora a corto plazo: palas de turbinas eólicas tipo ala (podrían eliminar problema de transportar palas largas), y estructuras espaciales, como antenas.