アダプティブコンプライアントウィング

アダプティブコンプライアントウィングは、飛行中に形状を変更できるほど柔軟な翼です。 ^{[1] [2]}柔軟な翼には多くの利点があります。従来の飛行制御メカニズムはヒンジを使用して動作するため、気流の乱れ、渦、場合によっては気流の分離が発生します。これらの影響は航空機の抗力に寄与し、効率の低下と燃料コストの増加につながります。^[3]柔軟な翼は、流れの乱れを少なくしながら空気力を操作できるため、空気抵抗が少なくなり、燃費が向上します。

空力面の形状を変更すると、その空力特性に直接影響します。流れの状態と部品の初期形状に応じて、各形状の変化 (曲率、入射角、ねじれなど) が、結果として生じる力とモーメントに異なる影響を与える可能性があります。

この特性は、分散コンプライアンスの性質により、連続的かつ滑らかで隙間のない形状変化を実現できる適応型翼で積極的に追求されています。これらの幾何学的パラメータを変更することで、力とモーメントを変更でき、特定の飛行条件（抗力低減など）に合わせて調整したり、操縦（ロールなど）を実行したりすることができます。

形状の適応は、それが可能にする動きに応じて分類できます。「上から見た」翼の全体的な平面形状に影響を及ぼす動きには、翼幅の変化 (翼の長さの変化)、スイープの変化(翼と胴体軸の間の角度の変化)、翼弦長の変化 (翼の断面の長さの増加または減少)、上反り角の変化 (翼と機体の水平面の間の角度の変化) などがあります。翼型の形状の変化には、ねじれの変化、キャンバーと厚さの分布の変化などがあります。

FlexSys Inc. が設計したアダプティブ コンプライアント ウィングは、最大 ±10° まで偏向可能な可変キャンバー 後縁を特徴としており、フラップ付きウィングのように動作しますが、フラップシステムに典型的な個々のセグメントやギャップはありません。 ウィング自体は、スパン 1 フィートあたり最大 1° ねじることができます。 ウィングの形状は 1 秒あたり 30° の速度で変更でき、突風荷重の軽減に最適です。 アダプティブ コンプライアント ウィングの開発は、米国空軍研究所によって後援されています。 最初にウィングは風洞でテストされ、次に 50 インチ (1.3 m) のウィング セクションがスケールド コンポジッツのホワイト ナイト研究機に搭載され、モハベ宇宙港から 7 回の飛行、20 時間のプログラムで飛行テストされました。^[4]制御方法が提案されています。^[5]

アダプティブコンプライアントウィングは、 ETHチューリッヒでもスマートエアフォイルプロジェクトの一環として研究されています。 ^{[6] [7]}

EUが資金を提供するFlexopプログラムは、より軽量で柔軟な航空機の翼で誘導抵抗を低減するために翼のアスペクト比を高めるとともに、柔軟な翼のアクティブフラッター抑制を開発することを目指しています。パートナーには、ハンガリーのMTA SZTAKI、エアバス、オーストリアのFACC、ギリシャのInasco、デルフト工科大学、ドイツ航空宇宙センターDLR、TUM、英国のブリストル大学、ドイツのアーヘン工科大学が含まれます。^[8]

2019年11月19日、受動荷重軽減のために空力弾性的に調整された翼を備えた7メートル（23フィート）の翼幅のジェット推進UAVデモンストレーターがドイツのオーバープファッフェンホーフェンで飛行しました。このデモ機は、ベースライン性能を確立するために以前にカーボンファイバー製の硬質翼で飛行していました。ロッキード・マーティンX-56のブレンデッドウィングボディとは異なり、従来のチューブと翼の構成を備えています。1984年のグラマンX-29デモ機を踏襲しており、繊維配向がより洗練されています。フレキシブルウィングは硬質翼よりも4％軽量です。54か月、667万ユーロ（740万ドル）のプロジェクトは2019年11月に終了し、その後、2019年9月から2022年12月まで、すべての可動面を使用する385万ユーロのFLiPASEDプログラムが続きます。^[8]

グラスファイバー製フラッター翼は2020年に飛行する予定で、55m/s（107kn）以下の不安定な空力弾性モードを積極的に抑制する必要がある。最適化された空力弾性調整とアクティブなフラッター抑制により、アスペクト比12.4で燃料消費量を5％削減でき、7％削減が目標となっている。FLiPASEDもMTA SZTAKIが主導し、パートナーにはTUM、DLR、フランスの航空宇宙研究機関ONERAが含まれている。^[8]

• 空力弾性
• ボーイング X-53 アクティブ エアロエラスティック ウィング
• パーカー可変翼
• 可変キャンバー翼
• 可変後退翼
• 翼の反り