Sabtu, 13 April 2019

MIT dan NASA Membuat Desain Baru Sayap Pesawat Radikal

Eli Gershenfeld, NASA Ames Research Center
Insinyur MIT dan NASA telah berbagi desain sayap pesawat jenis baru. Sayap radikal terbuat dari ratusan potongan identik kecil. Sayap dapat berubah bentuk untuk mengontrol penerbangan pesawat. Pembuatnya mengatakan desain yang sangat efisien ini dapat meningkatkan produksi pesawat, efisiensi penerbangan, dan efisiensi pemeliharaan.

Sayap itu diuji di terowongan angin NASA. Desain sayap yang khas memiliki permukaan terpisah yang dapat digerakkan seperti aileron untuk mengontrol roll dan pitch pesawat. Namun, sayap baru dapat menggerakkan seluruh sayap atau hanya bagian untuk memberikan kontrol presisi yang lebih besar atas gerakan.

Source : MIT
Potongan-potongan kecil berkumpul untuk membentuk metamaterial

Sayap terdiri dari komponen yang kaku dan fleksibel. Masing-masing bagian dibuat dari bahan polimer dan dibaut bersama-sama potongan dari kerangka kisi terbuka.

Secara keseluruhan jauh lebih ringan daripada sayap pesawat terbang biasa dan karenanya jauh lebih hemat energi. Tim peneliti sayap menggambarkan bagaimana pesawat terbuat dari 'ribuan segitiga kecil struts seperti batang korek api' yang menghasilkan kerangka kerja terutama ruang kosong.

Source : MIT
Kemungkinan bentuk yang tak terbatas

Gabungan dari Potongan-potongan kecil itu membentuk "metamaterial" yang kaku seperti polimer tetapi sangatlah ringan seperti aerogel. Desain sayap tradisional adalah kompromi dari bentuk terbaik sayap yang diperlukan untuk setiap tahap penerbangan yang berbeda, mulai dari lepas landas hingga menjelajah angkasa. Desain sayap baru ini dapat berubah bentuk agar berada dalam desain optimal untuk setiap tahap penerbangan.

Sayap akan menggeser bentuknya sendiri sesuai dengan kondisi aerodinamik yang berbeda. Sayap yang bergerak sendiri pasif hanya dicapai melalui penempatan struts yang sangat hati-hati dengan jumlah fleksibilitas atau kekakuan yang berbeda. Ini memungkinkan sayap untuk menekuk dengan cara tertentu sesuai dengan kondisi saat ini. "Kami dapat memperoleh efisiensi dengan mencocokkan bentuk dengan muatan di berbagai sudut serangan," kata Cramer, penulis utama makalah itu. "Kami dapat menghasilkan perilaku yang sama persis seperti yang Anda lakukan secara aktif, tetapi kami melakukannya secara pasif."

Source : MIT



Mudah diproduksi

Saat ini sayap prototipe masih dirakit dengan tangan oleh Mahasiswa MIT, namun di masa depan dapat dengan mudah dirakit oleh Robot perakit otomatis. Setiap bagian dibuat menggunakan cetakan injeksi dan cetakan 3D yang kompleks.

Setiap potongan menyerupai kubus berongga yang terbuat dari struts seukuran batang korek api di setiap tepi. Satu bagian hanya membutuhkan 17 detik untuk dibuat. "Sekarang kami memiliki metode pembuatan," katanya. Meskipun ada investasi awal di bidang perkakas, setelah itu selesai, "suku cadangnya murah," katanya. "Kami memiliki kotak-kotak itu, semuanya sama saja."

Desain sayap yang dihasilkan mungkin secara dramatis membelok dari tabung berongga yang sudah dikenal. "Anda dapat membuat geometri apa pun yang Anda inginkan," katanya. “Fakta bahwa kebanyakan pesawat memiliki bentuk yang sama adalah karena biaya. Itu bukanlah bentuk yang paling efisien. "

Sebuah makalah [PDF] yang menggambarkan perkembangan sayap muncul hari ini di jurnal Smart Materials and Structures, yang ditulis bersama oleh insinyur riset Nicholas Cramer di NASA Ames di California; Alumni MIT Kenneth Cheung SM ’07 PhD ’12, Benjamin Jenett, seorang mahasiswa pascasarjana di Pusat MIT untuk Bits dan Atom; dan delapan lainnya.

Berbagi hal unik dan menarik

Comments


EmoticonEmoticon