宇航局令人难以置信的智能机翼可以在飞行时变形

NASA 正在开发一种灵活的碳纤维机翼，它可以在飞行途中变形为新的形状，为通过未来飞机的空气动力学编织的网格智能铺平道路。该项目被称为 MADCAT，结合了先进的加工、新的注塑技术和尖端材料。

MADCAT - 或任务自适应数字复合航空结构技术 - 是加利福尼亚州 NASA 艾姆斯研究中心的杰作。该项目的目标是开发能够以比传统襟翼更重要的方式适应飞行条件的机翼。

相反，该团队设想了一个机翼，其整个形状可以变形和适应，成为任何情况下最有效的形状。当然，这样的机翼需要高度灵活，但也要对空气动力学需求做出快速反应。此外，它必须易于维护和修理。

解决方案是由碳纤维复合材料制成的超轻机翼。注射成型用于创建格子结构，NASA 将其称为“块”，它们以交叉、模块化的方式组合在一起。“这种模式的变化创造了一种可以精确弯曲和适应的结构，”航天局解释说。“集成到机翼中的计算机使用算法来帮助它在飞行途中变形和扭曲成最有效的形状。”

机翼成功运行的关键是 MADCAT 的处理方式。传统的计算机系统会有一个集中的处理点，它会接收信息然后发出指令。然而，这会导致不可接受的延迟，更不用说需要一个非常强大的处理器。

相反，MADCAT 使用更小的分布式处理，集成在整个机翼中。每个机翼都在节点周围的机翼蒙皮中编织了传感器，收集有关气流等因素的数据。然后在相邻节点之间共享该数据，每个传感器获取其信息并将其与其邻居的信息相结合。

每个节点都将其推论和结论添加到传递的数据中，而不是原始数据。“换句话说，”NASA 解释说：传感器不只是传递记录的值——它们会说明这些值的实际含义，并且可以实时报告和解释气流模式，相应地调整飞机机翼的结构。”

出乎意料的是，尽管机翼可能很复杂，但它实际上比传统飞机更容易维修。单个块占据一个称为体素或体积像素的空间，它们都是相同的。这意味着更少的独特部件，使更换它们更容易。

这一切都在测试中证明，这是宇航局最近用 14 英尺宽的飞机完成的。下一个挑战是继续改进变形，并使构造更直接并提高可靠性。最后，最终的设计可以使碳纤维复合材料机翼适合任何飞行、任何任务或几乎任何大气条件。