नासा ने संरचनात्मक सीमाएं खोजने के लिए नए विंग डिजाइन पर जोर दिया

नासा के शोधकर्ताओं ने हाल ही में इसकी संरचनात्मक सीमाओं का पता लगाने के लिए कठिन परीक्षणों की एक श्रृंखला के माध्यम से हल्के संरचनात्मक डिजाइन के साथ लंबे और पतले दिखने वाले एक नए विंग डिजाइन को रखा। उन्होंने जो पाया उससे उन्हें विंग की क्षमता के बारे में प्रोत्साहन मिला, तब भी जब उन्होंने इसे अपनी इच्छित सीमा से आगे बढ़ाया।

15-फुट स्ट्रक्चरल विंग एक्सपेरिमेंट इवैल्यूएटिंग ट्रस-ब्रेसिंग (स्वीट-15) परीक्षण लेख भविष्य के अति-कुशल विमान विकसित करने के लिए नासा के शोध का हिस्सा है। डिज़ाइन में वायुगतिकीय स्ट्रट द्वारा समर्थित एक लंबा पंख शामिल है, जो नासा के पहले ट्रांसोनिक ट्रस-ब्रेस्ड विंग अवधारणा पर आधारित है।

शोध टीम यह समझने के लिए काम कर रही है कि क्या SWEET-15 का डिज़ाइन और इसके नए हल्के संरचनात्मक डिज़ाइन वाणिज्यिक एयरलाइनरों को ईंधन बचाने में मदद कर सकते हैं। लेकिन सबसे पहले, उन्हें यह समझने की ज़रूरत है कि उड़ान में पंखों के अनुभव के प्रकार के तहत यह कैसे व्यवहार करता है।

SWEET-15 डिज़ाइन की उत्पत्ति पांच अलग-अलग उन्नत समग्र विनिर्माण और असेंबली प्रौद्योगिकियों के संयोजन से हुई, जिसने उपन्यास संरचनात्मक डिजाइन को सक्षम किया। परीक्षण के लिए कैलिफोर्निया के एडवर्ड्स में नासा के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर की यात्रा से पहले, 15 फुट लंबे परीक्षण लेख को हैम्पटन, वर्जीनिया में नासा के लैंगली रिसर्च सेंटर में डिजाइन और निर्मित किया गया था।

कई महीनों में, नासा के इंजीनियरों ने जानबूझकर नासा आर्मस्ट्रांग की फ्लाइट लोड प्रयोगशाला में परीक्षण विंग को मोड़ दिया। फ़ाइबर-ऑप्टिक स्ट्रेन सेंसर सहित कई स्ट्रेन और लोड सेंसर, पूरे ढांचे में लगाए गए थे ताकि यह पता लगाया जा सके कि बल बढ़ने पर विंग ने कैसे प्रतिक्रिया दी।

सेंसर के डेटा ने नासा के कंप्यूटर मॉडल द्वारा की गई भविष्यवाणियों की पुष्टि की। प्रारंभिक निष्कर्षों के अनुसार, विंग ने बिना किसी समस्या के उड़ान के दौरान प्रत्याशित बलों का सामना किया। परिणामों ने टीम को SWEET-15 में प्रयुक्त विंग भागों को जोड़ने के लिए नए विनिर्माण दृष्टिकोण और तरीकों में विश्वास प्रदान किया, जो भविष्य में कुशल विमान डिजाइनों का समर्थन कर सकता है। नासा लैंगली में विकसित विनिर्माण दृष्टिकोण में उन्नत कंपोजिट रोबोट की एकीकृत संरचनात्मक असेंबली का उपयोग किया गया, जिसका उद्देश्य एयरोस्पेस वाहनों के लिए हल्के और मजबूत समग्र संरचनाओं का उत्पादन करना है।

परीक्षण एक जानबूझकर किए गए परीक्षण-से-विफलता के साथ संपन्न हुआ, जहां इंजीनियरों ने यह निर्धारित करने के लिए कि यह कैसे और कहां विफल होगा, विंग की डिजाइन सीमा से परे भार बढ़ा दिया। संरचना अंततः अपने डिज़ाइन सीमा भार के लगभग 127% पर विफल हो गई, दृश्य क्षति विंग के पिछले किनारे के पास और ऊपरी विंग कवर में दिखाई दे रही थी। परीक्षण के इस तत्व ने इस बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान की कि विंग को उसके मुख्य स्ट्रट और एक द्वितीयक स्ट्रट, जिसे जूरी स्ट्रट कहा जाता है, से जोड़ने वाले जोड़, अपेक्षित उड़ान लिफाफे से परे बलों के तहत कैसे व्यवहार करते हैं।

यह पहली बार है कि एक प्रतिनिधि समग्र ट्रस-ब्रेस्ड विंग कॉन्फ़िगरेशन इस प्रकार के संरचनात्मक मूल्यांकन से गुजरा है। यह केवल केंद्रों और परियोजनाओं में नासा के सहयोग से ही संभव हुआ, शोधकर्ताओं ने विमान और अंतरिक्ष यान दोनों पर डेटा इकट्ठा करने के लिए विकसित फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग सिस्टम जैसे एजेंसी संसाधनों का उपयोग किया।

परीक्षण की तैयारी के लिए, नासा लैंगली के इंजीनियरों ने विंग का डिज़ाइन, विश्लेषण और निर्माण किया और सुरक्षा तैयारी और प्रयोगशाला सेटअप पूरा किया।

शोधकर्ता अब भविष्य के एयरफ्रेम डिजाइनों को सूचित करने और अधिक कुशल विमानन प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए नासा के चल रहे प्रयासों का समर्थन करने के लिए परीक्षण के दौरान एकत्र किए गए डेटा का विश्लेषण करेंगे।

यह कार्य एजेंसी के अनुसंधान प्रौद्योगिकी मिशन निदेशालय में नासा के सबसोनिक फ़्लाइट डिमॉन्स्ट्रेटर प्रोजेक्ट के माध्यम से संचालित किया जा रहा है। कई नवीन घटकों का सफल परीक्षण नासा के वैमानिकी अनुसंधान में एक मील का पत्थर है।

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