Gli ingegneri del MIT ( Massachusetts Institute of Technology) e della NASA (National Aeronautics and Space Administration) nell’ambito del programma MADCAT – Flexing Wings for Efficient Flight, con la collaborazione dei ricercatori della Cornell University, dell’Università della California a Berkeley, dell’Università della California a Santa Cruz, del Centro di ricerca Langley della NASA, dell’Università tecnologica di Kaunas in Lituania e dei Servizi tecnici qualificati a Moffett Field, California, hanno progettato un rivoluzionario tipo di ala flessibile per aeroplani.
L’ala flessibile è costituita da migliaia di piccoli pezzi identici e può cambiare forma per controllare il volo dell’aereo. I ricercatori affermano che potrebbe fornire un significativo impulso alla produzione, al volo e all’efficienza dei velivoli. Il nuovo tipo di ala potrebbe consentire l’utilizzo di aerei più leggeri e la riduzione dei consumi di carburante.
Il design delle nuove ali flessibili è stato testato in una galleria del vento della NASA ed è descritto in un documento sulla rivista Smart Materials and Structures.
Invece di richiedere superfici mobili separate come gli alettoni, per controllare il rollio e il beccheggio del piano come fanno le ali convenzionali, il nuovo sistema di assemblaggio consente di deformare l’intera ala, o parti di essa, incorporando un mix di componenti rigidi e mobili.
I minuscoli sottoassiemi, che sono collegati tra loro per formare una struttura reticolare aperta e leggera sono ricoperti con un sottile strato di materiale polimerico che è composto in buona parte da spazio vuoto e forma un “metamateriale” meccanico che combina in modo ottimale le doti di leggerezza e rigidità.
Per ognuna delle fasi di un volo: decollo, atterraggio e altre manovre, è presente il relativo set di parametri alari ottimali. Un’ala convenzionale modificabile solo in piccola parte con deflettori, ipersostentatori, alette e alettoni non si può adattare con analoga precisione a tutte le condizioni di volo, al contrario un’ala deformabile avrebbe in ogni momento di volo la migliore configurazione.
La modifica dell’ala è ottenuta grazie alla posizione dei montanti interni, diversi in quantità di flessibilità e rigidità. Non sono presenti motori o cavi interni ma un sistema che risponde automaticamente ai cambiamenti delle condizioni di carico aerodinamico, modificando la propria forma.
Il prototipo della nuova ala è stato assemblato manualmente ma la produzione in serie è progettata per essere facilmente eseguita da un insieme di piccoli robot, questa fase ed il relativo sviluppo saranno oggetto di un documento di imminente rilascio.
La nuova ala è stata progettata per essere collaudata anche nella galleria del vento ad alta velocità della NASA al Langley Research Center, dove ha funzionato meglio del previsto.
I ricercatori affermano che lo stesso sistema potrebbe essere utilizzato anche per realizzare altre strutture, comprese le pale delle turbine eoliche, per costruire strutture spaziali nonché ponti e altre strutture ad alte prestazioni.
