NASA 연구원들은 최근 일련의 엄격한 테스트를 통해 구조적 한계를 결정하기 위해 경량 구조 설계로 길고 가늘게 보이는 새로운 날개 디자인을 적용했습니다. 그들이 발견한 사실은 그들이 날개를 의도한 한계 이상으로 밀어붙였음에도 불구하고 날개의 잠재력에 대해 낙관적으로 여겼습니다.

15피트 구조 날개 실험 시험 물품(SWEET-15)은 미래 초고효율 항공기를 개발하기 위한 NASA 연구의 일부입니다. 이 설계에는 NASA의 이전 Transonic Truss-Braced Wing 개념을 기반으로 하는 공기 지지대에 의해 지지되는 긴 날개가 포함되어 있습니다.

연구팀은 SWEET-15와 새로운 경량 구조 설계가 상업용 항공기의 연료 절약에 도움이 될 수 있는지 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 하지만 먼저 날개가 비행 중에 직면하는 힘의 유형에 따라 날개가 어떻게 작동하는지 이해해야 합니다.

SWEET-15 설계는 새로운 구조 설계를 가능하게 하는 5가지 첨단 복합재 제조 및 조립 기술을 결합하여 탄생했습니다. 15피트 테스트 항목은 테스트를 위해 캘리포니아주 에드워드에 있는 NASA의 암스트롱 비행 연구 센터로 이동하기 전에 버지니아주 햄프턴에 있는 NASA의 Langley 연구 센터에서 설계 및 제조되었습니다.

몇 달에 걸쳐 NASA 엔지니어들은 NASA 암스트롱의 비행 하중 연구소에서 의도적으로 테스트 날개를 구부렸습니다. 광섬유 압력 센서를 포함한 수많은 압력 및 하중 센서가 구조 전체에 배치되어 힘이 증가함에 따라 날개가 어떻게 반응하는지 추적합니다.

센서의 데이터는 NASA의 컴퓨터 모델에 의한 예측을 확인했습니다. 예비 결과에 따르면 날개는 문제 없이 예상되는 공군력을 견뎌냈습니다. 그 결과 팀은 미래에 효율적인 항공기 설계를 지원할 수 있는 SWEET-15에 사용되는 날개 세그먼트 부착을 위한 새로운 제조 기술과 기술에 대한 확신을 갖게 되었습니다. NASA Langley에서 개발된 제조 접근 방식은 고급 복합 로봇 통합 구조 어셈블리를 사용하고 우주선을 위한 더 가볍고 강한 복합 구조를 생산하는 것을 목표로 합니다.

테스트는 엔지니어가 날개의 설계 한계 이상으로 하중을 증가시켜 날개가 어떻게, 어디서 실패할지 결정하는 의도적인 실패 테스트로 마무리되었습니다. 구조는 궁극적으로 설계 한계 하중의 약 127%에서 파손되었으며 날개 뒷전 근처와 날개 상부 커버에 눈에 띄는 손상이 발생했습니다. 이 테스트 요소는 날개를 주 지지대와 배심원 지지대라고 하는 보조 지지대에 연결하는 조인트가 예상 비행 영역을 넘어서는 힘 하에서 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력을 제공했습니다.

트러스로 지지되는 대표적인 날개 구성이 이러한 유형의 구조 평가를 받은 것은 이번이 처음입니다. 이는 항공기와 우주선에 대한 데이터를 수집하기 위해 개발된 광섬유 센서 시스템과 같은 기관 리소스를 사용하는 연구원과 센터 및 프로젝트 전반에 걸친 NASA의 협력을 통해서만 가능했습니다.

테스트를 준비하기 위해 NASA Langley의 엔지니어들은 날개를 설계, 분석 및 제조하고 안전 준비 및 실험실 설정을 완료했습니다.

연구원들은 이제 테스트 중에 수집된 데이터를 분석하여 미래의 기체 설계를 알리고 보다 효율적인 비행 기술을 개발하려는 NASA의 지속적인 노력을 지원할 것입니다.

이 작업은 NASA의 연구 기술 임무 부서에서 진행되는 NASA의 아음속 비행 시연 프로젝트를 통해 수행되고 있습니다. 여러 혁신적인 구성 요소의 성공적인 테스트는 NASA 비행 연구의 이정표를 나타냅니다.

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