Pesquisadores da NASA recentemente submeteram um novo design de asa, que parece longo e fino com um design estrutural leve, a uma série de testes exaustivos para encontrar seus limites estruturais. O que descobriram os encorajou sobre o potencial da ala, mesmo quando a levaram além dos limites pretendidos.
O artigo de teste Structural Wing Experiment Evaluating Truss-bracing (SWEET-15) de 15 pés faz parte da pesquisa da NASA para desenvolver futuras aeronaves ultraeficientes. O projeto inclui uma asa longa apoiada por um suporte aerodinâmico, baseado no conceito anterior da NASA Transonic Truss-Braced Wing.
A equipe de pesquisa está trabalhando para entender se o projeto do SWEET-15 e seus novos projetos estruturais leves podem ajudar as aeronaves comerciais a economizar combustível. Mas primeiro eles precisam entender como ele se comporta sob os tipos de asas elétricas experimentadas em vôo.
O projeto SWEET-15 foi criado combinando cinco diferentes tecnologias avançadas de fabricação e montagem de compósitos que possibilitaram o novo projeto estrutural. O artigo de teste de 15 pés de comprimento foi então projetado e fabricado no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia, antes de viajar para o Armstrong Flight Research Center da NASA em Edwards, Califórnia, para testes.
Ao longo de vários meses, os engenheiros da NASA dobraram intencionalmente a asa de teste no Laboratório de Cargas de Voo da NASA Armstrong. Numerosos sensores de deformação e carga, incluindo sensores de deformação de fibra óptica, foram colocados na estrutura para rastrear como a asa respondia à medida que as forças aumentavam.
Os dados dos sensores confirmaram as previsões feitas pelos modelos computacionais da NASA. De acordo com as primeiras descobertas, a asa resistiu às forças esperadas em voo sem problemas. Os resultados deram à equipe confiança nas novas abordagens de fabricação e métodos de união de peças de asas usadas no SWEET-15, que poderiam apoiar futuros projetos de aeronaves eficientes. A abordagem de fabricação, desenvolvida na NASA Langley utilizando o robô Integrated Structural Assembly of Advanced Composites, visa produzir estruturas compostas mais leves e resistentes para veículos aeroespaciais.
O teste foi concluído com um teste deliberado até a falha, no qual os engenheiros aumentaram as cargas além dos limites de projeto da asa para determinar como e onde ela falharia. A estrutura acabou falhando em cerca de 127% de sua carga limite de projeto, com danos visíveis aparecendo perto da borda de fuga da asa e no topo da asa. Este elemento de teste forneceu informações valiosas sobre como as juntas que conectam a asa ao seu suporte principal e secundário, chamado de suporte do júri, se comportam sob forças fora do envelope de voo esperado.
Esta é a primeira vez que uma configuração representativa de asa com treliça composta foi submetida a este tipo de avaliação estrutural. Isto só foi possível graças à colaboração da NASA entre centros e projetos, com investigadores a utilizar recursos da agência, como o Sistema de Deteção de Fibra Óptica desenvolvido para recolher dados sobre aeronaves e naves espaciais.
Para se preparar para os testes, os engenheiros da NASA Langley projetaram, analisaram e produziram a asa e concluíram os preparativos de segurança e a configuração do laboratório.
Os pesquisadores irão agora analisar os dados coletados durante os testes para informar futuros projetos de aeronaves e apoiar os esforços contínuos da NASA para desenvolver tecnologias de aviação mais eficientes.
O trabalho está sendo conduzido por meio do projeto Subsonic Flight Demonstrator da NASA na Diretoria de Missão de Tecnologia de Pesquisa da agência. O teste bem-sucedido de vários componentes inovadores marca um marco na pesquisa aeroespacial da NASA.
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