A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos (NASA) informou nesta semana que seus pesquisadores concluíram os testes de carga em um modelo em escala de uma nova asa de aeronaves comerciais, obtendo dados que ajudarão a construir versões maiores do projeto, com o objetivo de melhorar a eficiência de consumo de combustível.
O modelo testado no Centro de Pesquisa de Voo Armstrong da NASA, em Edwards, Califórnia, é uma versão de 6 pés (1,83 metro) da Asa Treliçada Transônica (TTBW – Transonic Truss-Braced Wing).
Este conceito envolve uma asa apoiada em uma aeronave usando suportes diagonais que também aumentam a sustentação e podem resultar em uma aerodinâmica significativamente melhorada.
Durante o teste de carga, os pesquisadores observaram a interação do suporte do modelo com a asa, bem como as forças que afetam cada um, disse Frank Pena, diretor de teste no Laboratório de Cargas de Voo Armstrong da NASA.
Até agora, os pesquisadores não tinham cálculos para estimar como as forças eram transferidas da asa principal para o suporte. As informações que a equipe coletou do modelo permitirão que eles calculem o que acontecerá quando a NASA construir uma asa maior.
“Identificamos cedo que precisávamos aprender mais sobre como essas estruturas com a treliça de suporte respondem à carga e ver quais informações adicionais podemos precisar para uma calibração de uma estrutura maior”, disse Pena. “Decidimos usar a célula de carga entre o suporte e a asa principal para nos ajudar a rastrear algumas dessas informações que faltam e que não poderiam ser obtidas de outra forma.”
A equipe Armstrong usará os dados do modelo de 6 pés para orientar o projeto de uma versão de 10 pés (3,05 metros), em coordenação com o Centro de Pesquisa Langley da NASA, em Hampton, Virgínia, que trabalhou no conceito TTBW por décadas.
A asa de 10 pés terá um ângulo de enflechamento mais próximo do conceito TTBW desenvolvido em Langley, enquanto a versão de asa menor se concentrou em testar instrumentação e métodos. A asa maior também terá conexões mais representativas da fuselagem com o suporte e com a asa.
Além da atual pesquisa TTBW da NASA, que começou há mais de um ano, a agência também premiou em janeiro uma proposta TTBW apresentada pela Boeing para o projeto Demonstrador de Voo Sustentável.
A Boeing trabalhará com a NASA para construir, testar e voar uma aeronave de demonstração em grande escala e validar tecnologias destinadas a reduzir drasticamente o consumo de combustível e as emissões de carbono. O objetivo do projeto é lançar uma nova geração de aeronaves de corredor único que ajudará os EUA a atingir sua meta de emissões líquidas zero de gases de efeito estufa até 2050.
Embora grande parte do hardware para a asa simulada de 6 pés estivesse prontamente disponível para a equipe do Laboratório de Cargas de Voo, algumas peças exigiam os recursos de chapa metálica do Ramo de Fabricação Experimental Armstrong da NASA, disse Pena. Por exemplo, a raiz do ângulo de varredura da treliça e o ângulo entre as asas da aeronave – conhecido como diedro – exigiam componentes personalizados, juntamente com a placa adaptadora para a interface da célula de carga de três eixos.
O sucesso no teste das asas de 6 pés e 10 pés pode fornecer informações adicionais para decidir se os pesquisadores usarão o Sistema de Sensoriamento de Fibra Óptica (FOSS) desenvolvido pelo NASA Armstrong para coletar dados para a futura aeronave Demonstrador de Voo Sustentável em grande escala.
O sistema de detecção pode fazer milhares de medições de tensão ao longo de uma fibra óptica da espessura de um fio de cabelo humano, o que pode resolver alguns dos desafios na coleta de dados ao longo das asas finas e extralongas. A equipe usou este sistema com sucesso no modelo de 6 pés.
“O FOSS gerou 125 gigabytes de dados”, disse Pena. “O teste foi muito tranquilo e terminamos em uma tarde.”
Espera-se que o projeto da asa de 10 pés seja concluído neste ano, com testes no NASA Armstrong marcados para o final deste ano ou 2024.
Os modelos TTBW, parte do projeto Tecnologia Avançada de Transporte Aéreo (Advanced Air Transport Technology) da NASA, visam aprender mais sobre o conceito e beneficiarão indiretamente o Demonstrador de Voo Sustentável.
O NASA Armstrong também desempenhará outras funções mais diretas com o Demonstrador de Voo Sustentável. Isso incluirá trabalho de simulação pilotada, testes estruturais, conhecimento técnico, testes de voo e o desenvolvimento de instrumentação e sensores em potencial.
O Centro de Pesquisa de Voo Armstrong também fornecerá instalações e equipamentos, como salas de controle, radares, rastreamento de vídeo, hangares e aeronaves de perseguição.
