لوح نيكل-تيتانيوم تستخدمه وكالة ناسا الأمريكية في أجنحة طائرة F/A-18 المصنوعة من سبائك الذاكرة المعدنية
2024-08-04
استخدم مهندسو وكالة ناسا الفضائية مادة جديدة من سبائك الذاكرة، وهي سبيكة النيكل والتيتانيوم (SMA)، كمشغل لطي أجنحة مقاتلة F/A-18 هورنيت الأسرع من الصوت التي تزن 300 رطل (136 كجم)، مما أضاف نقطة تحول جديدة لتقنيات الطيران والفضاء المتقدمة.
تم إجراء هذا الاختبار في مركز أرمسترونغ لأبحاث الطيران التابع لناسا في إدواردز. استخدم الاختبار مشغل أنبوب عزم الدوران مصنوع من سبيكة Ni-Ti-HF الجديدة عالية الحرارة من سبائك الذاكرة، ينتج عزم دوران يبلغ 5000 إنش (564 نيوتن متر).
وفقًا لناسا، فإن الاختبار الأخير هو جزء من تطوير برنامج الأجنحة التكيفية (SAW). من خلال تبسيط تصميم الطائرة، سيتمكنون من استبدال الأجزاء أو الأجنحة المصنوعة من سبائك الذاكرة بالأنظمة الميكانيكية والهيدروليكية والفرامل الكهربائية المعقدة. تم تطوير هذه التقنية القوسية المغطاة من قبل مركز أبحاث أرمسترونغ، ومركز جلين، ومركز لانلي، وشركة بوينغ للأبحاث والتقنية، وArea-I، مما يسمح بتقليل وزن المشغلات بنسبة 80%. الجزء الأساسي في ذلك هو سبائك الذاكرة، وهي مزيج معدني خاص يمكنه الاحتفاظ بـ "ذاكرة" الشكل.
يعمل مشغل SMA بنفس مبدأ هذا المعدن، مما يسمح للمشغل بتغيير شكله دون الحاجة إلى محركات أو بكرات أو تطبيق هيدروليكي عن طريق التسخين أو وسائل أخرى. أحد مجالات البحث الحالية لوكالة ناسا هو تطوير أجنحة قابلة للطي، والتي ستكون أخف وزناً، أبسط، أطول، أنحف، وأكثر توفيرًا للوقود، ومزودة بمثبتات.
يمكن لهذه التقنية أيضًا أن تسمح لأجنحة الطائرات بالتشكل وفقًا لظروف الفضاء المختلفة، وحتى تحسين أداء الطائرات الأسرع من الصوت. بفضل الجهود المشتركة لمركز أبحاث أرمسترونغ، ومركز جلين، ومركز لانلي، وشركة بوينغ للتقنية، وArea-I، يمكن تقليل وزن المشغلات الكهربائية بنسبة 80%.
المفتاح هو سبائك الذاكرة، وهي مزيج معدني خاص يمكنه الاحتفاظ بـ "ذاكرة" الشكل. بمعنى آخر، إذا قمت بتمديد نابض من سبائك الذاكرة، ثم لفه إلى كرة، ثم تسخينه، فإنه يعود إلى شكله الأصلي. يعمل مشغل SMA بنفس الطريقة. من خلال التسخين أو التحفيز الآخر، يمكن للسائق تغيير شكله دون الحاجة إلى محرك أو بكرة أو هيدروليك.
يركز ناسا حاليًا على إنتاج أجنحة قابلة للطي، والتي قد تصبح في يوم من الأيام أخف وزناً، أبسط، أطول، أنحف، ومزودة بمثبتات ودفة توجيه أكثر توفيرًا للوقود. يمكن لهذه التقنية أيضًا أن تسمح لأجنحة الطائرات بالتشكل للاستفادة من ظروف الهواء المختلفة، وحتى تحسين أداء الطائرات الأسرع من الصوت. حتى الآن، تم اختبار مشغلات SMA على طائرة البحث عن تقييم التكنولوجيا النموذجية عن بعد (PTRA)، لكن ناسا تقوم الآن بتركيب مشغلات SMA على أجنحة F/A-18 هورنيت.
حتى الآن، تم اختبار مشغلات SMA على طائرة البحث عن تقييم التكنولوجيا النموذجية عن بعد. الآن، تقوم ناسا بإجراء اختبارات إضافية على F/A-18 هورنيت. خلال الاختبار، يمكن للمشغل طي الأجنحة لأعلى ولأسفل بزاوية 90 درجة، بالإضافة إلى التحكم الدقيق جدًا. في المستقبل، ستُستخدم تقنية الطي هذه أيضًا على مقاتلات حاملات الطائرات، حيث يمكن طيها كما لو كانت الطائرة تطير تحت ظروف تحميل طيران فعلية محاكاة.
قالت وكالة ناسا إن اختبارات F/A-18 ستستمر خلال الأشهر القادمة حتى يتم تركيب مشغل جديد يمكنه توليد عزم دوران يبلغ 20000 رطل (2260 نيوتن متر)، يمكن تطبيقه على الحافة الأمامية والخلفية للأجنحة.
الأخبار ذات الصلة
خط الاستشارة:
البريد الإلكتروني للتواصل:
العنوان:
مبنى 19، وادي لياندونغ U، شارع سانهي، منطقة هوييانغ، مدينة هويتشو
تابع على ويشات
أضف على ويشات