AFRLキャンバーモーフィング翼が飛行

空軍研究所（AFRL、ライトパターソン空軍基地、オハイオ州、米国）は最近、航空機の航続距離と性能を大幅に向上させる可能性のある、画期的なキャンバーモーフィング翼技術の飛行実証に成功しました。

AFRLが開発した可変キャンバー準拠翼（VCCW）は、形状を変更して空力性能を向上させ、さまざまな飛行条件やミッションに合わせて変形させることができます。翼のキャンバー、または翼の表面の形状は、空力飛行の基本的な要素です。個別のヒンジ付き操縦翼面を備えた従来の翼は抗力が大きくなりますが、滑らかなキャンバーを備えた翼は効率的で機動性があります。空力条件に応じて翼を変形させる機能により、必要に応じて航空機の揚力が増加し、通常は離陸時と着陸時の重量ペナルティが発生せず、飛行中の燃料効率と機動性が向上します。

この飛行実験は、主に風洞実験で使用された、最初のバージョンよりも小さく、よりコンパクトなバージョンであるVCCWの2番目の反復を示しました。この8フィートの翼は、市販の遠隔操作航空機で飛行するように設計されており、無人航空機をシミュレートしています。 2019年9月と10月に開催された一連の飛行中、翼は低速で飛行し、多くの操縦を完了し、抗力の低減と敏捷性の向上のためのアクティブな形状制御を実証しました。

一体型の複合スキン

VCCWは、滑らかで連続的なスキン構造を特徴としており、鋭い表面や隙間をなくすことで騒音を低減するだけでなく、空力性能も向上させます。 AFRL Advanced StructuralConceptsチームリーダーでVCCWプログラムマネージャーのJamesJoo博士によると、空気力学の改善は潜在的に大幅な燃料節約につながります。

「初期の見積もりでは、VCCWテクノロジーによって航空機の燃料消費量が10％削減されることが示されています」とJoo氏は述べています。 「これは私たちの主な目標の1つであり、全体的なエネルギーコストを削減するための空軍の取り組みに適合しています。」

TechBriefs.comの2019年12月の記事によると：

「翼は翼型キャンバーを最大6％まで積極的に再輪郭付けでき、スキン全体がシームレスで連続的で、一体型の伸縮性のない複合スキンでできています。 。翼の滑らかなコンフォーマル形状は、基礎となるコンプライアントメカニズムからの分散弾性変形によって実現され、3D形状変更は、スパンに沿った分散作動システムを使用して、スパン方向に沿ったキャンバーの変化によっても可能です。前縁と後縁の両方のたわみに対する単一作動制御は、以前の技術と比較して、VCCWのもう1つの非常にユニークな側面です。高度な製造技術を使用して製造され、軽量、低電力、低コストのソリューションを実現しています。」

高度なフレキシブルウィングテクノロジー

AFRLの研究エンジニアでモーフィング翼の設計者であるJaredNeelyは、このデモンストレーションを、戦闘機用の柔軟な翼技術を進歩させるための重要なステップと呼びました。

「このデモンストレーションの成功により、このテクノロジーをより高級な車両に活用して、このテクノロジーが真に提供できる多くのメリットを活用できるという確信が得られました。」

Jooは、他の研究機関がモーフィングキャンバーの概念を検討しましたが、AFRLのバージョンは、離陸と着陸を支援する個別の操縦翼面がない真の柔軟な翼であるため、独特であると付け加えました。このシームレスな表面は全体の範囲を広げることができるため、さまざまな長距離プラットフォームに最適です。チームは引き続きコンセプトを改良し、既存の航空機に利益をもたらすことができる追加の方法を検討すると彼は言います。

「このデモンストレーションの成功に興奮しています」とJoo氏は述べています。 「私たちは、この技術が将来の空軍航空機開発に提供できる機会を探求し続けています。」