西安華創(chuàng)鎳鈦板-NASA使用形狀記憶合金折疊F/A-18機(jī)翼

2018-09-06 　來(lái)自: 西安華創(chuàng)新材料有限公司瀏覽次數(shù):3172

       美國(guó)航空航天局(NASA)的工程師們利用一種新型形狀記憶合金鎳鈦板（SMA）傳動(dòng)器，讓F/A-18大黃蜂超音速戰(zhàn)斗機(jī)的300磅（136公斤）機(jī)翼部分能夠折疊，為前沿航空航天技術(shù)增添了新的花樣。

       這次測(cè)試是在NASA阿姆斯特朗飛行研究中心進(jìn)行的，地點(diǎn)在加利福尼亞州愛德華茲市。這次測(cè)試使用一種新開發(fā)的鎳鈦鉿合金制成的高溫SMA轉(zhuǎn)矩管傳動(dòng)器，產(chǎn)生了5000英寸（564納米）的扭矩。

       據(jù)NASA稱，近期的測(cè)試是該機(jī)構(gòu)的展向自適應(yīng)翼（SAW）項(xiàng)目的進(jìn)展。通過簡(jiǎn)化飛機(jī)設(shè)計(jì)，他們將可以將復(fù)雜的機(jī)械、液壓和電動(dòng)制動(dòng)器替換成部件或由記憶合金制成的機(jī)翼。由NASA阿姆斯特朗飛行研究中心、格倫研究中心、蘭利研究中心、波音研究與技術(shù)公司、Area-I公司共同研發(fā)的這個(gè)SAW能夠?qū)?zhí)行器的重量減少80%。

       而這其中的關(guān)鍵部分就是記憶合金，它是一種特殊的金屬組合，能夠保持對(duì)形狀的“記憶”。SMA執(zhí)行器的工作原理也跟這種金屬一樣，通過加熱或其他方式的刺激讓執(zhí)行器在無(wú)需馬達(dá)、滑輪或液壓的協(xié)助下也能改變形狀。NASA目前的研究方向之一就是研發(fā)出可折疊機(jī)翼，它將變得更輕、更簡(jiǎn)單、更長(zhǎng)、更細(xì)、更省油并且還有穩(wěn)定裝置。這種技術(shù)還能讓飛機(jī)的機(jī)翼根據(jù)不同的空間條件變形甚至還能夠提高超音速飛機(jī)的性能。

       NASA阿姆斯特朗飛行研究中心、格倫研究中心、蘭利研究中心、波音研究與技術(shù)公司和Area-I公司共同努力的結(jié)果是，電動(dòng)傳動(dòng)器的重量可以減少80%。

       這其中的關(guān)鍵是記憶合金，它是一種特殊的金屬組合，可以保持其形狀的“記憶”。換句話說(shuō)，如果你把記憶合金制成的彈簧拉伸變形，把它揉成一團(tuán)，然后加熱，它就會(huì)彈回原來(lái)的形狀。

       SMA傳動(dòng)器的工作原理相同。

       通過施加熱量或其他刺激，傳動(dòng)器可以改變形狀，無(wú)需馬達(dá)、滑輪或液壓即可工作。

       NASA目前的工作***是生產(chǎn)可折疊的機(jī)翼，有一天，這種機(jī)翼可能會(huì)變得更輕、更簡(jiǎn)單，機(jī)翼更長(zhǎng)、更細(xì)，還有穩(wěn)定裝置和更省油的舵。這種技術(shù)還可以使飛機(jī)的機(jī)翼變形，以利用不同的空氣條件，甚至可以提高超音速飛機(jī)的性能。

       到目前為止，SMA驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)在遠(yuǎn)程控制原型技術(shù)評(píng)估研究飛機(jī)（PTERA）上進(jìn)行了測(cè)試，但現(xiàn)在NASA正在F/A-18大黃蜂機(jī)翼上安裝SMA傳動(dòng)器。目前，SMA執(zhí)行器已經(jīng)在遠(yuǎn)程控制的Prototype Technology-Evaluation Reserch Aircraft上進(jìn)行了測(cè)試，現(xiàn)在，NASA還在F/A-18 Hornet上展開進(jìn)一步的測(cè)試。在測(cè)試過程中，執(zhí)行器不僅可以讓機(jī)翼上下折疊90度而且還可以進(jìn)行非常準(zhǔn)確的控制。未來(lái)，這種折疊技術(shù)還將利用到航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)上，也可以向下折疊起來(lái)，就像飛機(jī)在模擬實(shí)際飛行載荷的條件下飛行一樣。

      NASA說(shuō)，F(xiàn)/A-18測(cè)試將在未來(lái)幾個(gè)月繼續(xù)進(jìn)行，直到安裝一種新的傳動(dòng)器，能夠產(chǎn)生20,000磅（2260納米）的扭矩，可以應(yīng)用于機(jī)翼的前緣和后緣部分。