Skrzydła o dopasowującym się kształcie zrewolucjonizują lotnictwo w przyszłości

Projektowanie lżejszych, bardziej wydajnych i bardziej aerodynamicznych samolotów ma zasadnicze znaczenie dla obniżenia kosztów energii i zmniejszenia śladu węglowego przemysłu lotniczego. Celem finansowanego ze środków UE projektu FUTUREWINGS (Wings of the future) było zaprojektowanie samolotu, który może zmieniać kształt podczas lotu — np. poprzez skrzydła o dopasowującym się kształcie — w celu zwiększenia wydajności lotu. Zespół projektu badał rentowność takiej radykalnej koncepcji, koncentrując się na rozwoju cienkościennej belki, której kształt może być kontrolowany za pomocą siłowników piezoelektrycznych.

Aby to osiągnąć, zespół sprawdzał, w jaki sposób technologia piezoelektryczna może manipulować kształtem belek lub innych elementów konstrukcyjnych wykorzystywanych w inżynierii aeronautycznej. Zespół skonstruował nowy elektroniczny układ sterowania wymagany do aktywacji zestawów elementów kompozytowych z makrowłókien oraz określił procedury numeryczne do symulacji struktur hybrydowych.

Kluczowym osiągnięciem projektu było zaprojektowanie i przetestowanie próbek elementów skrętnych i elementów zginanych wykonanych z hybrydowego aktywnego materiału kompozytowego. Zespół zweryfikował również analizę numeryczną i konstrukcję koncepcji Future-Wing.

Badacze pracujący przy projekcie FUTUREWINGS porównali następnie aeroelastyczność opracowanego modelu samolotu z aeroelastycznością standardowych samolotów i przeprowadzili symulacje lotu w celu oceny zachowania aeromechanicznego futurystycznej koncepcji statku powietrznego.

W rezultacie projekt przyczynił się do upowszechnienia wykorzystania inteligentnego materiału, który przemienia skrzydła i ogony samolotów w "żywą tkanką", co ułatwia sterowanie samolotem poprzez zmianę kształtu jego powierzchni i aerodynamiki. Wyniki badań rozpowszechniano poprzez warsztaty i publikacje, a partnerzy projektu planują kontynuację współpracy po zakończeniu projektu. Chociaż nadal są na bardzo wczesnym etapie rozwoju, konstrukcje o dopasowującym się kształcie mogą odegrać ważną rolę w lotnictwie i inżynierii w przyszłości.