Desain Sayap Adaptif Revolusioner Meningkatkan Efisiensi Pesawat
Peneliti telah mengembangkan dan menguji jenis sayap baru, yang disusun dari banyak bagian kecil identik.
Sayap ringan ini dapat mengubah bentuknya untuk mengontrol penerbangan pesawat.
Sayap ini dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi dan perawatan pesawat.
Sebagian besar pesawat yang ada memiliki bentuk yang dapat diprediksi: dua sayap yang dipasang pada tabung. Ada juga komponen lain seperti stabilizer horizontal di ekor dan modul bergerak yang dipasang pada pesawat yang memungkinkan pesawat untuk mendapatkan ketinggian dan berbelok.
Namun, peneliti di MIT dan NASA sedang mengerjakan desain pesawat baru yang terlihat sangat berbeda dari pesawat konvensional. Mereka telah mengembangkan dan menguji jenis sayap baru, yang disusun dari banyak bagian kecil identik. Sayap dapat mengubah bentuknya untuk mengontrol penerbangan, dan dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi dan perawatan pesawat.
Sayap ini diuji di angin tunnel NASA. Dan, NASA tidak asing dengan transformasi pesawat, mengingat AeroVironment RQ-14 Dragon Eye, Boeing NB-52B, Boeing X-40, X-45, dan drone 10 mesin terbaru bernama Greased Lightning.
Bagaimana Desain Ini Berbeda dari Desain Tradisional?
Untuk menangani roll dan pitch pesawat, sayap tradisional membutuhkan permukaan bergerak individual. Desain baru, di sisi lain, menggabungkan campuran modul fleksibel dan kaku, sehingga memungkinkan seluruh sayap atau bagian-bagiannya untuk berubah bentuk.
Sub-assembly kecil terhubung satu sama lain dan kemudian dilapisi dengan film tipis dari materi polimer yang sama. Ini menghasilkan sayap yang jauh lebih ringan dan hemat energi dibandingkan desain tradisional yang terbuat dari komposit atau logam.
Karena setiap tahap penerbangan — manuver, melayari, terbang landas, dan mendarat — memiliki set parameter sayap yang spesifik, sayap tradisional tidak sepenuhnya dioptimalkan untuk salah satu dari ini. Sayap yang dapat berubah bentuk secara dinamis sesuai kebutuhan dapat memberikan konfigurasi yang lebih baik untuk setiap tahap, dan dengan demikian efisiensi yang lebih baik.
Referensi: IOPScience | DOI:10.1088/1361-665X/ab0ea2 | MIT
Sayap ini secara otomatis merespons perubahan pada parameter aerodinamis dan mengubah bentuknya. Dalam istilah sederhana, ini adalah sistem rekonfigurasi sayap pasif yang menyesuaikan diri sendiri.
Panjang sayap baru ini setara dengan sayap pesawat penumpang tunggal. Bagian-bagian individual sayap dibuat oleh proses manufaktur yang dikenal disebut injection molding. Membutuhkan waktu hanya 17 detik untuk membuat satu bagian. Selain itu, proses ini dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam robot montase otonom biasa, mendekatkannya ke tingkat produksi yang scalable.
Kredit: NASA Ames Research Center
Densitas lattice yang dihasilkan adalah 5,6 kg/m3. Untuk memberikan perspektif, karet memiliki densitas 1.500 kg/m3. Keduanya memiliki kekakuan yang sama, tetapi materi baru ini hampir 1/1000 kali densitas karet.
Penggunaan dan Aplikasi
Karena struktur keseluruhan sayap terbuat dari sub-bagian kecil, tidak masalah bentuknya. Produsen dapat me-cornya ke dalam bentuk apa pun yang mereka inginkan.
Jenis sayap ini dapat jauh lebih efisien untuk beberapa aplikasi lain. Ini dapat meningkatkan performa dan mengurangi biaya untuk struktur besar, ringan, dan kaku. Dan struktur tersebut dapat dengan mudah dikembangkan, dimodifikasi, dan diuji/diuji ulang.
Baca: 14 Pesawat Uji Eksperimen Awal Unik
Salah satu aplikasi di masa depan yang paling menjanjikan adalah daun turbin angin mirip sayap (dapat menghilangkan masalah transportasi daun yang lebih panjang), dan struktur berbasis angkasa, seperti antena.
