ناسا و طرح خم کردن بال هواپیما

هنگامی که شاهین در حین پرواز بالهایش را خم می کند، با سرعت بالا و کنترل شده به سمت زمین شیرجه میزند. این دقیقا سناریویی نیست که ما برای هواپیماهای مدرن ایده آل در ذهن داریم. اما بالهای تا شده درهنگام پرواز ویژگیهای مثبتی دارد که ناسا بدنبال آن است.

هدف اصلی در اینجا خلق شیرجه کنترل شده نیست، بلکه افزایش راندمان و تواناییهای هواپیماها است. ناسا این را Spanwise Adaptive Wing (SAW) می نامد. تا حالا هدف اصلی بالهای تاشو به منظور اشغال کمتر فضا در زمان پارک بر روی ناوهای هواپیمابر یا در آشیانه ها بوده است. تعدا کمی از هواپیماها به منظور تاکسی کردن در میان ساختمانهای فرودگاهها از بالهای تاشو استفاده می کنند. چیزی که ناسا بر روی آن کار می کند کاملا متفاوت است.

البته آزمایشها و طراحی هواپیما برای ناسا چیز جدیدی نیست. آنها سالها بر روی موارد مشابه زیادی کار کرده اند. برای مثال پروژه Environmentally Responsible Aviation، آنها بر روی بالهایی با قابلیت تا شوندگی کار کرده اند. پروژه دیگری که در زیر چتر SAW انجام می شود بدنبال استفاده از این بالها برای کوچکتر کردن یا حذف سکان عمودی دم هواپیما است. این مساله فواید محیطی زیادی دارد. زیرا موجب کاهش وزن هواپیما و در نتیجه کاهش مصرف بنزین می شود.

هواپیماهای مافوق صوت و هواپیماهای خیلی سنگین به این باله برای پایداری عمودی نیاز دارند. ناسا عنوان می دارد که کنترل و مفصلهای بال دقیقتر و کوچکتر امکان پذیر است. این به خاطر پیشرفت در اکچویتور است. در مفصل بالهای هواپیماهای حال حاضر از اکچویتورهای بزرگ و سنگین که معمولا بادی هستند و الکتریکی نیستند، استفاده می شود. زیرا اکچویتورهای بادی بیشترین گزینه حرکت فیزیکی آزمایش زمانی را در هواپیماهای امروزی داشته اند. از دهه 1960 تغییرات زیادی در چگونگی عملکرد آنها ایجاد نشده است.

یکی از دانشمندان ناسا می گوید: ما هواپیماهای با  بال تاشو را دوباره بازنگری می کنیم. زیرا با کمک تکنولوژی جدیدی که در دهه 60 وجود نداشت ما قادر به ساخت اکچویترهای کوچکتر هستیم که می توان در بالهای نازکتر و حجم کمتر قرار داد. این به ما اجازه می دهد که بالهای نازکتری بسازیم و قسمت نازکتری از بال مفصلدار شود.

یکی از مثالهای استفاده از این تکنولوژی در هواپیماهای مافوق صوت است. هنگام حرکت با سرعت خیلی بالا نیروی بالابرنده زیادی تولید می کند، اما کنترل کم می شود. با خم شدن انتهای بالها به بالا یا پایین پایداری با خلق سطح عمودی بیشتر افزایش می یابد که باعث تقویت بال دم عقب هواپیما می شود. هواپیما نیروی بالا برنده بحرانی را در زمانهای تیک آف و فرود از دست نمی دهد. زیرا بالها می توانند برای افزایش سطح بالابرنده به صورت مستقیم شوند.

علاوه بر این، ناسا اظهار می دارد که وضعیت بالهای قابل تنظیم می توانند به صورت پویا تغییر کنند که موجب خلق ترکیبی از نیروی بالا برنده و کنترل کننده در زمانهای مورد لزوم گردد.

ناسا تصمیم دارد که نمونه آزمایشی کوچکی از این بالها را در بهار 2017 آزمایش کند. که مصادف خواهد بود با آزمایش نمونه واقعی اکچویتور در آزمایشگاه زمینی. هدف از انجام این آزمایشها اعتبارسنجی ابزارها و بررسی کنترل وسیله نقلیه است. صلاحیت پرواز و کاهش مصرف سوخت نیز بررسی خواهد شد.