AFRL 캠버 모핑 날개가 비행합니다

미 공군 연구소(AFRL, Wright-Patterson Air Force Base, Wright-Patterson Air Force Base, U.I.S.

AFRL이 개발한 VCCW(Variable Camber Compliant Wing)는 공기역학적 성능을 개선하고 다양한 비행 조건과 임무에 따라 모양을 변경할 수 있습니다. 날개 캠버 또는 날개 표면의 모양은 공기역학적 비행의 기본 요소입니다. 개별 힌지 제어 표면이 있는 기존 날개는 더 큰 항력을 갖는 반면 부드러운 캠버가 있는 날개는 효율적이고 기동성이 있습니다. 공기역학적 조건에 따라 날개를 변형할 수 있는 기능은 일반적으로 이륙 및 착륙 시 무게 감소 없이 필요할 때 항공기에 증가된 양력을 제공하고 비행 중일 때 더 큰 연료 효율성과 기동성을 제공합니다.

이 비행 실험은 풍동 실험에 주로 사용된 VCCW의 두 번째 버전인 첫 번째 버전보다 작고 컴팩트한 버전을 시연했습니다. 이 8피트 날개는 무인 항공기를 시뮬레이션하는 상용 기성 원격 제어 항공기에서 비행하도록 설계되었습니다. 2019년 9월과 10월에 개최된 일련의 비행 중에 날개는 저속으로 비행하여 여러 기동을 완료하고 최적화된 항력 감소 및 민첩성 증가를 위한 능동적인 형상 제어를 보여주었습니다.

단일 피스, 합성 스킨

VCCW는 매끄럽고 연속적인 스킨 구조가 특징으로 날카로운 표면과 틈을 제거하여 소음을 감소시킬 뿐만 아니라 공기역학적 성능도 향상시킵니다. AFRL Advanced Structural Concepts 팀 리더이자 VCCW 프로그램 관리자인 Dr. James Joo에 따르면 개선된 공기 역학은 잠재적으로 상당한 연료 절감으로 이어집니다.

“초기 추정에 따르면 VCCW 기술은 항공기 연료 소비를 10%까지 절약해 줍니다.”라고 Joo가 말했습니다. "이것은 우리의 주요 목표 중 하나였으며 전반적인 에너지 비용을 줄이려는 공군의 노력에 맞습니다."

TechBriefs.com의 2019년 12월 기사에 따르면:

"날개는 익형 캠버를 최대 6%까지 능동적으로 재구성할 수 있으며 전체 스킨은 매끄럽고 연속적이며 단일 조각의 신축성이 없는 합성 스킨으로 만들어집니다. . 날개의 부드러운 등각 형상은 기본 컴플라이언트 메커니즘의 분산된 탄성 변형에 의해 달성되며 3D 형상 변경은 스팬을 따라 분산 작동 시스템을 사용하여 스팬 방향을 따라 캠버의 변화를 통해 가능합니다. 앞전과 뒷전 편향 모두에 대한 단일 작동 제어는 이전 기술과 비교하여 VCCW의 또 다른 매우 독특한 측면입니다. 경량, 저전력, 저비용 솔루션을 가능하게 하는 고급 제조 기술을 사용하여 제작되었습니다."

유연한 날개 기술의 발전

AFRL 연구 엔지니어이자 모핑 윙 설계자인 Jared Neely는 이 시연을 전투기 사용을 위한 유연한 날개 기술을 발전시키는 중요한 단계라고 말했습니다.

"이 시연의 성공은 이 기술이 진정으로 제공할 수 있는 많은 이점을 활용하기 위해 고급 차량에 이 기술을 활용할 수 있다는 확신을 주었습니다."

Joo는 다른 연구 기관이 모핑 캠버 개념을 탐구했지만 AFRL의 버전은 이착륙을 지원하는 별도의 제어 표면이 없는 진정한 유연한 날개이기 때문에 독특하다고 덧붙였습니다. 이 매끄러운 표면은 전체 범위를 증가시켜 다양한 장거리 플랫폼에 이상적입니다. 그는 팀이 계속해서 개념을 개선하고 기존 항공기에 도움이 될 수 있는 추가 방법을 조사할 것이라고 말했습니다.

주씨는 “시범의 성공에 대해 매우 기쁘게 생각한다”고 말했다. "우리는 이 기술이 미래 공군 항공기 개발에 제공할 수 있는 기회를 계속 탐색하고 있습니다."