Хотя двигатели авиалайнера могут быть довольно громкими при взлете, его крылья также создают сильный шум ветра при посадке. Согласно новому исследованию, последняя проблема может быть решена путем добавления в крыло наполнителя из сплава с памятью формы.
Когда авиалайнер приземляется, его пилоты сбрасывают обороты двигателей и приводять в действие структуры конструкции крыльев, известные как предкрылки передней кромки крыльев.
В основном это закрылки, которые проходят вдоль передней кромки каждого крыла. В развернутом состоянии они перемещаются вперед и вниз относительно основного корпуса крыла. Это создает сопротивление, но также увеличивает угол атаки крыла, позволяя летательному аппарату летать на более низких скоростях без сваливания.
Однако по мере раскрытия предкрылков между ними и основным крылом открывается зазор. Часть воздуха, движущегося над крылом, устремляется в это пространство и неистово кружится вокруг вогнутой нижней стороны предкрылка, создавая значительный шум.
Предыдущее исследование, проведенное в НАСА, показало, что, если заполнить пространство под предкрылками воздухоотражающей мембраной, шум ветра можно значительно снизить. Эта мембрана должна была бы сидеть ровно и незаметно, когда предкрылк втягивали во время полета, но затем выскакивать в удлиненную S-образную форму (если смотреть в поперечном сечении), когда предкрылок раскрывается для посадки.
На момент исследования не было предложено никаких материалов в качестве возможных кандидатов на мембрану. Однако теперь команда Техасского университета A&M во главе с доктором Дарреном Хартлом предполагает, что сплав с памятью формы может соответствовать всем требованиям.
S-образная форма мембраны (справа) хорошо видна на этой фотографии. Фото: Texas A&M University
Физические модели «предкрылочного сводного наполнителя», изготовленные из такого материала, будут плотно прилегать к нижней стороне модельного предкрылка при приложении механического давления, но принимают желаемую выпуклую S-образную конфигурацию, когда давление сбрасывается. Кроме того, компьютерные модели показывают, что мембрана действительно должна значительно снижать шум ветра за счет уменьшения циркуляции воздуха.
Полимерная композитная мембрана, армированная углеродным волокном, также показала многообещающие результаты при компьютерном моделировании, хотя она будет работать только в узком диапазоне конструкций крыла/предкрылка.
В настоящее время Хартл и его коллеги планируют провести испытания в аэродинамической трубе крыльев уменьшенных авиамоделей самолетов, оснащенных предкрылочным сводным наполнителем из сплава с памятью формы. Они также изучают, могут ли работать другие формы, поскольку S-образная форма требует, чтобы мембрана была довольно большой и, следовательно, потенциально тяжелой.
Планируются испытания физических моделей в аэродинамической трубе. Фото: Texas A&M University
Статья об исследовании, в котором также участвовали ученые из Исследовательского центра НАСА в Лэнгли и Бристольского университета, была недавно опубликована в Journal of Aircraft.
Источник: New Atlas / Texas A&M University
