NASA araştırmacıları yakın zamanda hafif yapısal tasarıma sahip, uzun ve ince görünen yeni bir kanat tasarımını, yapısal sınırlarını bulmak için bir dizi zorlu testten geçirdi. Buldukları şey, kanadın potansiyeli konusunda onları cesaretlendirdi, hatta onu amaçlanan sınırlarının ötesine taşısalar bile.
15 metrelik Yapısal Kanat Deneyi Kafes Desteklemeyi Değerlendiren (SWEET-15) test makalesi, NASA’nın gelecekteki ultra verimli uçakları geliştirmeye yönelik araştırmasının bir parçasıdır. Tasarım, NASA’nın daha önceki Transonik Kafes Destekli Kanat konseptini temel alan, aerodinamik bir destekle desteklenen uzun bir kanat içeriyor.
Araştırma ekibi, SWEET-15’in tasarımının ve yeni hafif yapısal tasarımlarının ticari uçakların yakıt tasarrufu yapmasına yardımcı olup olamayacağını anlamaya çalışıyor. Ancak öncelikle, uçuş sırasında kanat deneyimi sırasında oluşan kuvvet türleri altında nasıl davrandığını anlamaları gerekiyor.
SWEET-15 tasarımı, yeni yapısal tasarımı mümkün kılan beş farklı gelişmiş kompozit üretim ve montaj teknolojisinin birleştirilmesiyle ortaya çıktı. 15 metre uzunluğundaki test makalesi daha sonra NASA’nın Hampton, Virginia’daki Langley Araştırma Merkezi’nde tasarlandı ve üretildi, ardından test için NASA’nın Edwards, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi’ne gönderildi.
Birkaç ay boyunca NASA mühendisleri, NASA Armstrong’daki Uçuş Yükleri Laboratuvarı’ndaki test kanadını kasıtlı olarak büktüler. Güçler arttıkça kanadın nasıl tepki verdiğini takip etmek için yapının her yerine fiber optik gerinim sensörleri de dahil olmak üzere çok sayıda gerinim ve yük sensörü yerleştirildi.
Sensörlerden gelen veriler, NASA’nın bilgisayar modellerinin yaptığı tahminleri doğruladı. İlk bulgulara göre kanat, beklenen uçuş sırasındaki kuvvetlere sorunsuz bir şekilde dayandı. Sonuçlar ekibe, gelecekte verimli uçak tasarımlarını destekleyebilecek, SWEET-15’te kullanılan kanat parçalarının bağlanmasına yönelik yeni üretim yaklaşımları ve yöntemleri konusunda güven sağladı. NASA Langley’de geliştirilen ve Gelişmiş Kompozitlerin Entegre Yapısal Montajı robotunu kullanan üretim yaklaşımı, havacılık araçları için daha hafif ve daha güçlü kompozit yapılar üretmeyi amaçlıyor.
Test, mühendislerin, kanadın nasıl ve nerede arızalanacağını belirlemek için yükleri kanadın tasarım sınırlarının ötesine arttırdığı kasıtlı bir arıza testiyle sona erdi. Yapı sonuçta tasarım limit yükünün kabaca %127’sinde başarısız oldu ve kanadın arka kenarı yakınında ve üst kanat kapağında gözle görülür hasar görüldü. Bu test unsuru, kanadı ana payandaya ve jüri payandası adı verilen ikincil payandaya bağlayan bağlantıların, beklenen uçuş zarfının ötesindeki kuvvetler altında nasıl davrandığına dair değerli bilgiler sağladı.
Bu, temsili bir kompozit kafes kirişli kanat konfigürasyonunun bu tür bir yapısal değerlendirmeye tabi tutulduğu ilk seferdir. Bu, hem uçak hem de uzay aracı hakkında veri toplamak için geliştirilen gibi kurum kaynaklarını kullanan araştırmacıların merkezler ve projeler arasındaki NASA işbirliğiyle mümkün oldu.
NASA Langley’deki mühendisler, teste hazırlanmak için kanadı tasarladı, analiz etti, üretti ve güvenlik hazırlıklarını ve laboratuvar kurulumunu tamamladı.
Araştırmacılar artık gelecekteki uçak gövdesi tasarımlarına bilgi sağlamak ve NASA’nın daha verimli havacılık teknolojileri geliştirmeye yönelik devam eden çabalarını desteklemek için test sırasında toplanan verileri analiz edecek.
Çalışma, NASA’nın Araştırma Teknolojisi Misyon Müdürlüğü’ndeki Sesaltı Uçuş Göstericisi projesi aracılığıyla yürütülüyor. Çok sayıda yenilikçi bileşenin başarılı bir şekilde test edilmesi, NASA’nın havacılık araştırmalarında bir dönüm noktasına işaret ediyor.
Kaynak: nasa
