NASA 與 Boeing 測試新型飛機翼設計 以提升乘坐舒適度及節省燃料

NASA 和 Boeing 正在測試更長、更細的機翼,這種設計可以提供更平穩的飛行體驗,同時節省燃料。據稱,這些機翼將成為商業飛機的革命性設計,但與任何突破性技術一樣,它們也面臨著發展挑戰,NASA 和 Boeing 的專家正致力於解決這些問題。NASA Langley 研究中心的航空工程師 Jennifer Pinkerton 表示,當機翼非常靈活時,會出現更大的運動。像是氣流和操控負載等因素可能會比小側比機翼產生更大的激發。更高側比的機翼通常也更具燃油效率,因此團隊希望利用這一點,同時控制氣動彈性反應。

在創造升力時,更長、更細的機翼能降低阻力,使其效率更高。然而,它們在飛行中可能變得非常靈活。根據新聞稿,NASA 和 Boeing 最近在其綜合自適應機翼技術成熟合作計劃中,完成了對一種「高側比機翼模型」的風洞測試,尋找在不引發潛在問題的情況下獲得效率提升的方法。沒有適當的工程設計,長而細的機翼可能會彎曲或經歷一種稱為機翼抖動的情況,這會導致飛機在強風中震動。

機翼抖動是一種非常激烈的交互作用。當氣流經過機翼時,與飛機結構互動並激發機翼的自然頻率,機翼的振盪會放大並以指數級增長,最終可能導致災難性的故障,Pinkerton 說。這位航空工程師強調,他們進行測試的部分目的是為了描述航空器概念中的氣動彈性不穩定現象,以便在實際飛行中安全避免這些不穩定性。為了幫助演示和理解這一點,NASA 和 Boeing 的研究人員試圖減少風的影響、降低飛機轉向和運動時的機翼負荷,並抑制機翼抖動。

根據新聞稿,減少或控制這些因素可以顯著影響飛機的性能、燃油效率和乘客舒適度。然而,對於全尺寸商業飛機在受控環境中進行測試是不可能的,因為沒有風洞可以容納這種尺寸的飛機。NASA 揭示,其 Langley 的跨音速動力學隧道已貢獻於美國商業運輸、軍用飛機、發射載具和太空船的設計超過 60 年,並且擁有一個 16 英尺高、16 英尺寬的測試區域,足夠容納大型模型。

為了將全尺寸飛機縮小到合適的比例,NASA 和 Boeing 與 NextGen Aeronautics 合作,設計並製作了一個複雜的模型,該模型將飛機沿中間分開,並擁有一個 13 英尺的機翼。根據細節,這款模型機翼在 NASA 和 Boeing 先前的合作計劃「亞音速超綠航空器研究(SUGAR)」中所開發的較小機翼上代表了一次飛躍。這位負責該合作計劃的 NASA 首席研究員 Patrick S. Heaney 說,SUGAR 模型有兩個主動控制表面,而在這個特定模型中,我們有十個。我們不僅提高了複雜性,還擴展了我們的控制目標。

在 2024 年進行的第一次測試中,專家獲得了基線數據,並將其與 NASA 的計算模擬進行比較,這使他們能夠優化其模型。2025 年的第二組測試則利用這些額外的控制表面進行新的配置。這些測試有助於進一步推進航空器設計,為未來的商業飛行鋪平道路。


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Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。