NASA 正在開發(fā)一種靈活的碳纖維機翼，它可以在飛行途中變形為新的形狀，為通過未來飛機的空氣動力學編織的網格智能鋪平道路。該項目被稱為 MADCAT，結合了先進的加工、新的注塑技術和尖端材料。

MADCAT - 或任務自適應數(shù)字復合航空結構技術 - 是加利福尼亞州 NASA 艾姆斯研究中心的杰作。該項目的目標是開發(fā)能夠以比傳統(tǒng)襟翼更重要的方式適應飛行條件的機翼。

相反，該團隊設想了一個機翼，其整個形狀可以變形和適應，成為任何情況下最有效的形狀。當然，這樣的機翼需要高度靈活，但也要對空氣動力學需求做出快速反應。此外，它必須易于維護和修理。

解決方案是由碳纖維復合材料制成的超輕機翼。注射成型用于創(chuàng)建格子結構，NASA 將其稱為“塊”，它們以交叉、模塊化的方式組合在一起。“這種模式的變化創(chuàng)造了一種可以精確彎曲和適應的結構，”航天局解釋說。“集成到機翼中的計算機使用算法來幫助它在飛行途中變形和扭曲成最有效的形狀。”

機翼成功運行的關鍵是 MADCAT 的處理方式。傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)會有一個集中的處理點，它會接收信息然后發(fā)出指令。然而，這會導致不可接受的延遲，更不用說需要一個非常強大的處理器。

相反，MADCAT 使用更小的分布式處理，集成在整個機翼中。每個機翼都在節(jié)點周圍的機翼蒙皮中編織了傳感器，收集有關氣流等因素的數(shù)據(jù)。然后在相鄰節(jié)點之間共享該數(shù)據(jù)，每個傳感器獲取其信息并將其與其鄰居的信息相結合。

每個節(jié)點都將其推論和結論添加到傳遞的數(shù)據(jù)中，而不是原始數(shù)據(jù)。“換句話說，”NASA 解釋說：傳感器不只是傳遞記錄的值——它們會說明這些值的實際含義，并且可以實時報告和解釋氣流模式，相應地調整飛機機翼的結構。”

出乎意料的是，盡管機翼可能很復雜，但它實際上比傳統(tǒng)飛機更容易維修。單個塊占據(jù)一個稱為體素或體積像素的空間，它們都是相同的。這意味著更少的獨特部件，使更換它們更容易。

這一切都在測試中證明，這是宇航局最近用 14 英尺寬的飛機完成的。下一個挑戰(zhàn)是繼續(xù)改進變形，并使構造更直接并提高可靠性。最后，最終的設計可以使碳纖維復合材料機翼適合任何飛行、任何任務或幾乎任何大氣條件。