NASA impulsiona novo design de asa para encontrar limitações estruturais
Pesquisadores da NASA submeteram recentemente um novo design de asa, que parece ser longo e fino com um design estrutural leve, através de uma série de testes exaustivos para encontrar seus limites estruturais. O que descobriram fez com que se sentissem encorajados em relação ao potencial da ala, mesmo quando a levaram para 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 incluía 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 seu novo projeto estrutural leve podem ajudar os aviões comerciais a economizar combustível. Mas primeiro, eles precisam entender como ela se comporta sob os tipos de experiência que as asas da força têm em voo.
O projeto SWEET-15 vem da integração de cinco diferentes tecnologias avançadas de fabricação e montagem de compósitos que permitem um novo projeto estrutural. O artigo de teste de 15 pés de comprimento foi projetado e fabricado no Langley Research Center da NASA em Hampton, Virgínia, antes de ir para o Armstrong Flight Research Center da NASA em Edwards, Califórnia, para testes.
Ao longo de vários meses, os engenheiros da NASA dobraram deliberadamente 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, são colocados em toda a estrutura para monitorar como a asa responde à medida que as forças aumentam.
Os dados dos sensores confirmaram as previsões feitas pelos modelos computacionais da NASA. De acordo com as descobertas iniciais, a asa resistiu às forças esperadas em voo sem problemas. Os resultados deram à equipe confiança nos novos métodos de fabricação e métodos para conectar os componentes da asa usados no SWEET-15, que poderiam suportar projetos avançados de aeronaves no futuro. A estratégia de fabricação, desenvolvida na NASA Langley usando o robô Integrated Structural Assembly of Advanced Composites, visa produzir estruturas compostas mais leves e resistentes para veículos aeroespaciais.
O teste culminou em um teste deliberado até a falha, no qual os engenheiros elevaram as cargas além dos limites de projeto da asa para determinar como e onde ela falharia. A estrutura finalmente falhou em aproximadamente 127% de sua carga limite de projeto, com danos visíveis aparecendo perto do bordo de fuga da asa e da cobertura superior da asa. Este elemento do 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 além 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 através da colaboração da NASA com centros e projetos, com investigadores a utilizar recursos da agência, como o Sistema de Deteção de Fibra Óptica desenvolvido para recolher dados tanto sobre aeronaves como sobre naves espaciais.
Para se preparar para o teste, os engenheiros da NASA Langley projetaram, testaram e fabricaram a asa e concluíram os preparativos de segurança e a configuração do laboratório.
Os pesquisadores irão agora analisar os dados coletados durante o teste para informar futuros projetos de fuselagem e apoiar os esforços contínuos da NASA para desenvolver melhores tecnologias de aviação.
O trabalho está sendo realizado pelo 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 aeronáutica da NASA.
Para saber mais, acesse:
