Проектирование супер-аэродинамического крыла
Путешествие самолетом может быть быстрым и удобным, но выхлопы от миллионов рейсов, от взлетов и посадок каждый год приносит огромный вред нашей планете. К счастью, исследователь из Университета Райерсона (Торонто, Канада) ищут пути, как сделать самолеты более экологичными. Профессор аэрокосмической инженерии, Фенфен (Джефф) Кси (Fengfeng (Jeff) Xi) получил финансирование от Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады на поддержку его разработки «морфинг» крыльев для самолетов. Традиционные крылья самолетов неподвижны, в отличие от меняющего форму крыла, разработанного Кси. То есть, кроме устройств большой подъемной силы, таких как закрылков и предкрылков, которые открываются и закрываются, обычные крылья остаются в заданном положении на всех этапах полета: взлет, набор высоты, сам полет, спуск и посадка. Однако, по словам Кси, это не совсем удобно.
«Геометрия неподвижного крыла не эффективна в снижении сопротивления при полете», - говорит профессор. Когда самолет испытывает большее сопротивление во время полета, соответственно, он расходует больше топлива, а это, в свою очередь, еще сильнее загрязняет воздух. Эти выбросы не только способствуют различным климатическим сдвигам, но и могут привести к преждевременным смертям на Земле. Согласно исследованию, произведенному в 2010 ученым Стивеном Барреттом (Steven Barrett) из Массачусетского технологического института, токсичные загрязняющие вещества в выхлопах самолетов убивают по крайней мере 10 000 человек по всему миру каждый год! Как сообщает Всемирная организация здравоохранения, из-за загрязнений люди заболевают сердечно-сосудистыми и респираторными болезнями, такими как рак легких, что в конечном итоге приводит к летальному исходу.
Очевидно, что ставки высоки, особенно в свете растущей зависимости от авиаперевозок. Например, в соответствии с данными Федерального управления гражданской авиации США, количество полетов увеличится почти в два раза к 2032 году.
Чтобы сделать шаг навстречу производству «экосамолетов», Кси сотрудничает со студентами, аспирантами и преподавателями, в том числе с Полом Уолшем (Paul Walsh), глава факультета по авиационно-космическому строительству. Кси совместно со своими партнерами пытается разработать прототип модульного крыла самолета из легких материалов, который может менять свою форму в соответствии с определенными аэродинамическими требованиями каждого этапа полета. Результат - меньшее сопротивление, снижение расхода топлива и сокращение выбросов.
Команда подала заявку на патент на новое крыло с «изменяемой геометрией», которое было спроектировано в США. Крыло состоит из нескольких подвижных секций, которые поддерживаются прочными перекладинами пучков по всей длине. Технология управляется с помощью бортовых компьютеров, которые управляют модулями крыла для адаптации к условиям полета по мере необходимости, изменяя форму и создавая новые конфигурации для того, чтобы крыло было более аэродинамическим.
На сегодняшний день, прототип прошел тестирование в лаборатории профессора Кси по Реконфигурируемым системам в Инженерно-вычислительном центре Университета Райерсона. В будущем, Кси планирует испытать крыло в крупномасштабной аэродинамической трубе.
По материалам пресс-релиза Университета.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru