Kuju muutvad tiivad annaks lennukeile oluliselt tõhusust juurde

 (14)
Kuju muutvad tiivad annaks lennukeile oluliselt tõhusust juurde
Boeingi ja NASA kavand painduvatest tiibadest.

Kaldume tihtilugu arvama, et lennukiehitus jättis linnud koos nende mannetuma konstruktsiooniga kaugele seljataha juba millalgi Esimese maailmasõja ajal, aga kuna reaktiivhävitajad ei oska veel õrrel istuda ja kopteritel on raskusi lõhede püüdmisega jõevoogudest, on meil ilmselt sulissõpradelt veel üht-teist õppida, nagu vahendab Gizmag.

Joseph von Fraunhoferi nimelise elektrooniliste nanosüsteemide uurimise instituut ENAS ongi lindudest eeskuju võtnud ning töötab koos partneritega välja selliseid tiivaklappe (ingl wing flap), mis suurema tõhususe huvides muudavad kuju nagu lindude tiivad. 

Igal aastal lendavad lennukitega miljardid inimesed ning lähitulevikus lennureisijate hulk tõenäoliselt kasvab veelgi. Tegemist on küll ühega suurematest jätkuvalt kestvatest transpordivaldkonna revolutsioonidest inimajaloos, kuid energiakriisi ja keskkonnareostuse tingimustes ka üha probleemsema reisimisviisiga. 

Üks nüüdis-lennukiehituse peamisi eesmärke on leida võimalusi reaktiivlennukite kütusekulu kahandamiseks, kuna globaalses plaanis võivad ka tillukesed säästud tuua kaasa väga suuri majanduslikke ja keskkondlikke plusse.

Fraunhoferi konsortsiumi projekt on osa Euroopa nutikate lennukite konstrueerimise programmist SARISTU (ingl Smart Intelligent Aircraft Structures), mis on seadnud eesmärgiks reaktiivkütuse kulu kahandamise kuue protsendi võrra. Antud juhul on strateegia rõhk reaktiivlennuki tiiva konstruktsiooni muutmisel nii, et see meenutaks rohkem linnutiiba.

Seotud lood:

See ei tähenda, et näeme peagi ringi lendamas sulgedega kaetud Boeinguid, vaid pigem tiivasektsioone, mille kuju — ja seega ka neist üle liikuva õhu voolu — on võimalik muuta umbes samamoodi nagu linnud saavad oma sulgi harali ajades või keerates tagada igas olukorras tiibade maksimaalse tõstejõu.

Konkreetsemalt üritab konsortsium konstrueerida kuju muutvat klappi (ingl morphing flap). Nüüdislennukite tiibade kujumuutmise ulatus on väga väike, piirdudes enamasti suurte, jäikade maandumisklappide väljasirutamisega. „Tulevikus peaksid maandumisklapid suutma kohaneda õhuvooluga ja sel moel lennumasina aerodünaamilisi omadusi parendama,“ rääkis ENAS-i juures töötav uurija Martin Schüller. 

Sisuliselt pöörduvad Fraunhoferi aeronautikainsenerid (nagu ka teised, kes kuju muutvate tiivasüsteemide kallal töötavad, nagu näiteks ettevõte Flexsys) tagasi lennunduse algusaegadesse.

Kui vendade Wrightide lennuk Põhja-Carolinas Kitty Hawki linnas 1903. aastal õhku tõusis, puudusid nende lennumasinal nii klapid kui ka kaldtüürid. Selle asemel painutati soovitud õhuvoolude saavutamiseks tiibu spetsiaalsete trosside ja plokkide süsteemi abil. Kuju muutev klapp pole midagi muud kui toonase lähenemise kõrgtehnoloogiline edasiarendus. 

See toimib tänu raaljuhitavale mehhanismile, mis muudab klapi kuju. Klapi räniühendist pealispind koosneb vaheldumisi jäikadest ja pehmetest piirkondades. Painduvad osad on valmistatud elastomeersest vahust, mis säilitab vetruvuse isegi -80 ⁰C juures. Kuna projekt on alles algusjärgus, ei soovi Fraunhofer palju rohkem tehnilisi üksikasju avalikustada. 

Fraunhofer ja partnerid on siiski juba valmis ehitanud neli 90 sentimeetri pikkust prototüüpi. Kaks neist on ränipinnaga kaetud. Tiivamudeleid kasutatakse edasiseks konstrueerimiseks ja testimiseks tuuletunnelis ning kuni 25. maini olid need huvilistele vaatamiseks välja pandud Berliini rahvusvahelisel lennundusmessil ILA Berlin Air Show (sks Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung).