NASA araştırmacıları, uzun ve ince görünümlü, hafif yapılı yeni bir kanat tasarımını zorlu testlerden geçirerek yapısal sınırlarını bulmaya çalıştı. Elde ettikleri sonuçlar, kanadın potansiyeli konusunda umut verici oldu; hatta kanat tasarım limitlerinin ötesine zorlandığında bile araştırmacılar cesaretlendi.
15 fit uzunluğundaki Yapısal Kanat Deneyi (SWEET-15) test parçası, NASA'nın geleceğin ultra verimli uçaklarını geliştirme araştırmalarının bir parçası. Tasarım, NASA'nın daha önceki Transonik Payanda Destekli Kanat konseptine dayanarak, aerodinamik bir payanda ile desteklenen uzun bir kanadı içeriyor.
Araştırma ekibi, SWEET-15'in tasarımının ve yeni hafif yapısal tasarımlarının ticari yolcu uçaklarının yakıt tasarrufu yapmasına yardımcı olup olamayacağını anlamaya çalışıyor. Ancak önce, kanadın uçuş sırasında maruz kaldığı kuvvetler altında nasıl davrandığını anlamaları gerekiyor.
SWEET-15 tasarımı, beş farklı gelişmiş kompozit üretim ve montaj teknolojisinin birleştirilmesiyle ortaya çıktı. 15 fit uzunluğundaki test parçası, Virginia'daki NASA Langley Araştırma Merkezi'nde tasarlanıp üretildikten sonra test için Kaliforniya'daki NASA Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi'ne gönderildi.
Aylar süren testlerde NASA mühendisleri, test kanadını NASA Armstrong'daki Uçuş Yükleri Laboratuvarı'nda bilinçli olarak büktü. Yapı boyunca fiber optik gerinim sensörleri de dahil olmak üzere çok sayıda gerinim ve yük sensörü yerleştirildi. Bu sensörler, kuvvetler arttıkça kanadın nasıl tepki verdiğini izledi.
Sensörlerden gelen veriler, NASA'nın bilgisayar modellerinin tahminlerini doğruladı. İlk bulgulara göre kanat, beklenen uçuş kuvvetlerine sorunsuz bir şekilde dayandı. Sonuçlar, ekibe SWEET-15'te kullanılan yeni üretim yaklaşımları ve kanat parçalarını birleştirme yöntemleri konusunda güven verdi. Bu yöntemler, gelecekteki verimli uçak tasarımlarını destekleyebilir. NASA Langley'de geliştirilen ve Entegre Yapısal Gelişmiş Kompozit Montajı robotunu kullanan üretim yaklaşımı, havacılık araçları için daha hafif ve daha güçlü kompozit yapılar üretmeyi hedefliyor.
Test, mühendislerin yükleri kanadın tasarım limitlerinin ötesine çıkardığı kasıtlı bir kırılma testiyle sona erdi. Yapı, tasarım limit yükünün yaklaşık yüzde 127'sinde nihayet hasar gördü. Görünür hasar, kanadın arka kenarına ve üst kanat kaplamasına yakın bir yerde ortaya çıktı. Testin bu aşaması, kanadı ana payandasına ve ikincil bir payanda olan jüri payandasına bağlayan bağlantıların, beklenen uçuş sınırlarının ötesindeki kuvvetler altında nasıl davrandığına dair değerli bilgiler sağladı.
Bu, temsili bir kompozit payanda destekli kanat konfigürasyonunun bu tür bir yapısal değerlendirmeye tabi tutulduğu ilk sefer oldu. Bu, ancak NASA'nın merkezler ve projeler arası işbirliği sayesinde mümkün oldu. Araştırmacılar, hem uçak hem de uzay aracı verilerini toplamak için geliştirilen Fiber Optik Algılama Sistemi gibi ajans kaynaklarını kullandı.
Testlere hazırlık olarak NASA Langley'deki mühendisler kanadı tasarladı, analiz etti ve üretti; ayrıca güvenlik hazırlıklarını ve laboratuvar kurulumunu tamamladı.
Araştırmacılar şimdi test sırasında toplanan verileri analiz ederek gelecekteki gövde tasarımlarına bilgi sağlayacak ve NASA'nın daha verimli havacılık teknolojileri geliştirme çabalarını destekleyecek.
Çalışma, NASA'nın Araştırma Teknoloji Misyon Müdürlüğü bünyesindeki Subsonik Uçuş Göstericisi projesi kapsamında yürütülüyor. Birden fazla yenilikçi bileşenin başarıyla test edilmesi, NASA'nın havacılık araştırmalarında bir dönüm noktası olarak değerlendiriliyor.
Daha fazla bilgi için: https://www.nasa.gov/aeronautics/
