Ailerons, पतवार, पंख फड़फड़ाना - उन सभी चीजों को जो एक विमान को सीधा रखते हैं, या एक नए पाठ्यक्रम को चार्ट करने की अनुमति देते हैं - केवल कभी-कभी एक सन्निकटन थे। आम तौर पर, ये टुकड़े पंख और पूंछ के पीछे से जुड़े होते हैं, और जब वे ऊपर या नीचे बढ़ते हैं, तो ड्रैग बनाते हैं और विमान को दिशा या ऊंचाई बदलने का कारण बनाते हैं।
नासा और MIT, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांताक्रूज और कई अन्य विश्वविद्यालयों में सहयोगियों द्वारा बनाई गई एक सतत, लचीली विंग, ईंधन की खपत और विमानों के निर्माण की लागत में कटौती करते हुए एक ही परिणाम को अधिक कुशलता से प्राप्त कर सकती है।
नासा के एक वैज्ञानिक केनेथ चेउंग कहते हैं, "मुख्य बिंदुओं में से एक यह है कि हम इस तरह के प्रदर्शन को बेहद कम कीमत पर प्राप्त कर सकते हैं।" "और इस तथ्य से बाहर स्केलेबिलिटी का वादा है कि हम अपेक्षाकृत छोटे बिल्डिंग ब्लॉकों का उपयोग कर सकते हैं।"
शीतल रोबोटिक्स पत्रिका में वर्णित विंग, छोटे कार्बन फाइबर भागों से बना है जो एक लचीली, हल्की जाली बनाने के लिए प्रतिच्छेदन करता है जो अभी भी सभी सही दिशाओं में कठोर है।
एक पारंपरिक विंग पर खींचना विंग के चारों ओर हवा के करंट की एक प्रकार की धारा को प्रेरित करता है (अकेले लिफ्ट के लिए जितना आवश्यक होता है) और वह हवा स्पंदन मोड, जिसे आकार और आकार और आवृत्ति कहा जाता है, के साथ कंपन होता है, जिसकी गति पर निर्भर करता है शिल्प। 747 पर एल्यूमीनियम की तरह एक कठोर, भारी पंख उस कंपन को झेलने के लिए काफी मजबूत है और उच्च गति पर भी नहीं। यह एक मॉडल हवाई जहाज है जो तेजी से उड़ान का पीछा करते हुए दशकों के आधार पर पहुंचा है, चेउंग कहते हैं।
ऊपर की ओर है, उड़ान में एक विमान के चारों ओर हवा से बनी आकृतियाँ हैं। चेउंग उन्हें मुफ्त स्ट्रीम कहते हैं, और उनका लक्ष्य किसी भी समय, प्लेन के आकार को धारा में मिलाना है। विंग में एक मोड़ एक लहर को पकड़ने वाले सर्फर की तरह विमान परिवर्तन को सुचारू रूप से बना सकता है।
नई अवधारणा के पीछे मूल सिद्धांत छोटे, हल्के संरचनात्मक टुकड़ों की एक सरणी का उपयोग है जिसे लगभग अनंत प्रकार की आकृतियों में इकट्ठा किया जा सकता है। (केनेथ चेउंग / नासा) वह कहते हैं, '' कठोर ऐयरलोन एक ढीली-सी कल्पना है, जो वास्तव में ऐसी स्थिति है, जिसे आप हासिल करने की कोशिश कर रहे हैं। '' "तो वायुगतिकीय स्थिति से मेल खाते हुए दक्षता हासिल करना वास्तव में महत्वपूर्ण हो सकता है।"
विंग बनाना कोई नई बात नहीं है जो आकार बदल सकता है। वास्तव में, राइट ब्रदर्स ने ऐसा किया था - उनका विमान लचीली लकड़ी और कैनवास के पंखों पर आधारित था। हाल ही में, एयरबस ने लचीले 3 डी प्रिंटेड पंखों के साथ प्रयोग किया है, और फ्लेक्सिस नामक कंपनी ने इस महीने एक अधिक पारंपरिक एलेरॉन के वीडियो को प्रकाशित किया है जो स्लाइड के बजाय फ्लेक्स करता है।
"यह एक विमान में एक बहुत बड़ी दक्षता में सुधार है, " फ्लेक्सिस के अध्यक्ष और सीओओ डेविड हॉर्निक कहते हैं। “जब आप इस मॉर्फिंग दृष्टिकोण को कर रहे होते हैं तो आप वास्तव में एक वास्तविक एयरफ़ॉइल आकार बनाए रखते हैं। एयरफ़ॉइल आकार अभी भी है, आप उस खींच की मात्रा को कम कर रहे हैं जो उस पर एक हिंगेड नियंत्रण सतह डालकर बनाया जाएगा। "
"पूरी तरह से लचीला विंग थोड़ा चुनौतीपूर्ण होगा" क्योंकि यह पारंपरिक पंख के आकार के समान कम है, हॉर्निक कहते हैं। "लेकिन काफी ईमानदारी से, वे जो कर रहे हैं वह बहुत उल्लेखनीय है।"
Delft University of Technology और Texas A & M के अन्य शोधकर्ताओं ने भी मॉर्फिंग विंग्स का डिज़ाइन और निर्माण किया है, लेकिन नासा के विंग के बारे में क्या खास है, यह इसके अंदर है। कार्बन फाइबर हल्का, मोल्डेबल और कठोर होता है। लेकिन यह भंगुर है, और गलत दिशा में जोर देने पर टूटने का खतरा है। चेउंग और उनकी टीम ने एक छोटी, इंटरलॉकिंग इकाई विकसित की, जिसे कार्बन फाइबर के त्रि-आयामी जाली बनाने के लिए एक साथ pieced किया जा सकता है। व्यक्तिगत रूप से, वे कठोर हैं, लेकिन पूरा लचीला है। यह बेहद हल्का भी है।
"यदि आप कार्बन फाइबर भागों से इन तीन-आयामी अक्षांशों के निर्माण के लिए इस बिल्डिंग ब्लॉक की रणनीति लेते हैं, तो आपको कुछ ऐसा मिलता है जिसे आप एक निरंतर सामग्री के रूप में मान सकते हैं, " चेउंग कहते हैं। “आपको अविश्वसनीय रूप से अच्छा प्रदर्शन मिलता है। हमने वास्तव में अल्ट्रा लाइट सामग्री के लिए दिखाए गए उच्चतम विशिष्ट कठोरता को दिखाया। "
एक बार जाली का निर्माण हो जाने के बाद, टीम ने धड़ से लेकर विंग टिप तक एक रॉड चलाई, जो विमान के शरीर में एक मोटर द्वारा घुमाए जाने पर, टिप को मोड़ देती है, और बाकी विंग का अनुसरण करती है। लचीली सर्किट बोर्डों में उपयोग किए जाने वाले कैप्टन, एक ताम्र, टेप जैसी सामग्री वाली पॉलीमाइड में पूरी चीज को मिलाया जाता है।
एक नव विकसित विंग वास्तुकला विनिर्माण की प्रक्रिया को सरल बना सकता है और विंग के वायुगतिकी में सुधार करके ईंधन की खपत को कम कर सकता है। यह छोटे, हल्के सब यूनिटों की एक प्रणाली पर आधारित है जिसे छोटे विशेष रोबोटों की एक टीम द्वारा इकट्ठा किया जा सकता है, और अंततः पूरे एयरफ़्रेम के निर्माण के लिए इसका इस्तेमाल किया जा सकता है। (केनेथ चेउंग / नासा) एक और लाभ घटकों की प्रतिरूपकता है; लगभग पूरे विंग को समान टुकड़ों से इकट्ठा किया गया था, जिसका अर्थ है कि एक एयरलाइन जो उनका उपयोग करना चाहती थी वह निर्माण प्रक्रिया पर भी बड़ी बचत कर सकती है। उन्हें व्यक्तिगत रूप से भी बदला जा सकता है, जिसका अर्थ है सस्ती मरम्मत, या अन्य विमानों के लिए नए आकार में पुन: कॉन्फ़िगर किया गया।
"उन्होंने क्या किया है, उन्होंने इन प्रकाश, कठोर संरचनाओं का उपयोग इस तरह से किया है कि पूरी संरचना को विकृत बना देता है, " सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के एक प्रोफेसर हैडन वाडले कहते हैं, जो आकार के मजबूत, लेकिन मजबूत अक्षांशों पर काम करते हैं। वर्जीनिया विश्वविद्यालय में स्मृति मिश्र। "यह इस तरह की बात है, आप एक पवन टरबाइन की कल्पना कर सकते हैं जो हवा से बेकार होने वाली ऊर्जा की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक एयरफ़ॉइल के आकार को बदलता है।"
अनुसंधान दल ने पहले ही रिमोट-कंट्रोल हवाई जहाज पर विंग को माउंट किया है, और भविष्य की परीक्षण उड़ानों में बड़े विमानों की सुविधा होगी - विंग की निगरानी करने के लिए उन पर लगे सेंसर के साथ तीन-मीटर पंखों तक - और यह कितनी अच्छी तरह से इसके चारों ओर की वायु धारा से मेल खाता है । आखिरकार, प्रौद्योगिकी मानवयुक्त विमान या यहां तक कि वाणिज्यिक हवाई जहाज में दिखाई दे सकती है। लेकिन आकाश भी सीमा नहीं हो सकता है।
“हम संभावित अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए भी तत्पर हैं। जाहिर है, अगर आप अंतरिक्ष में एक अंतरिक्ष यान या निवास स्थान बनाने जा रहे हैं, तो आपके पास इसे बनाने के लिए कोई कारखाना नहीं है। "हम जानते हैं कि हमारे पास अंतरिक्ष में ये सभी अनुप्रयोग हैं जो हम लॉन्च कर सकते हैं की तुलना में बहुत बड़े हैं, इसलिए हमें उन्हें बनाना होगा।"
