В Пермском Политехе создали авиационную лопасть, которая меняет форму в полете
Профессор Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Андрей Паньков разработал авиационную лопасть, которая меняет форму в полете. Это повышает экономичность самолета и вертолета. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на данные Минобрнауки РФ.
Профиль винтовой лопасти, идеально подходящий для взлета, при разгоне начинает создавать вибрацию и сопротивление. Сегодня эту проблему решают тяжелыми механизмами, поворачивающими лопасть целиком, но это увеличивает вес и затраты горючего. Современные конструкторы пытаются применять пьезоэлементы — материалы, меняющие форму под электрическим напряжением, но пока такие устройства действуют недостаточно.
"Для решения этой проблемы ученый Пермского Политеха разработал пьезоактюаторы, которые увеличивают угол поворота закрылка лопасти на 20% по сравнению с аналогами. Благодаря этому становится возможным активное управление потоком воздуха, что напрямую повышает экономичность авиационной техники", — отметили в пресс-службе.
В основе технологии — пьезоэлектрический актюатор (устройство, которое под напряжением растягивается или сжимается) со встречно-гребенчатыми электродами. Если в обычных пьезоактюаторах используются проводящие покрытия на верхней и нижней поверхностях пластины, то здесь они напоминают две гребенки, повернутые друг к другу зубцами. Выступы одной заходят в промежутки между зубцами другой, не касаясь их. При подаче напряжения между ними возникает электрическое поле, заставляющее этот материал пластины интенсивно деформироваться.
"Суть метода в том, что вся поверхность лопасти покрыта множеством маленьких пьезоэлектрических ячеек, плотно прилегающих друг к другу, как плитки в мозаике. Но каждый такой элемент имеет свою собственную текстуру - направление управляющих электродов. Когда на электроды ячеек подается управляющее электрическое напряжение, каждая ячейка деформируется своим особым образом, заставляя всю лопасть или изгибаться и/или закручиваться в нужном направлении", — рассказал профессор Паньков.
По мысли ученого, его разработка позволит создавать более экономичные, тихие и комфортные самолеты и вертолеты, которым не нужны тяжелые механизмы для управления лопастями. Для реализации этой технологии ведется подготовка к созданию прототипа и испытаниям.
