导读
近日,波音公司公布了一项专利,通过3D打印人造冰,并把它应用在机翼边缘上,用在适航认证中来测试飞机的稳定性和方向舵,从而大幅减少测试成本。
如果你曾经在一个明朗的冬天早晨外出,你可能已经看到过布满闪闪发光冰晶的树和草。这些都是当冷水滴碰到固体表面时,突然产生的结晶。在草原上,这一个过程甚至是一个迷人的风景,但在飞机上,如果冰积聚在机翼的前缘,却有着致命的危险,这将降低飞机的空气动力学特性,并增加一个致命的失速风险。
正因为如此,美国联邦航空局FAA和其他国家及国际航空机构都要求所有新飞机必须进行适航认证,保证飞机能在积冰条件下仍能安全飞行。这是通过将待认证飞机放置到风洞中,并在飞机上粘贴玻璃纤维和树脂,并将它们的纹理做得与冰类似,进行模拟飞行试验。
根据该专利申请,所生产的人造冰一开始就与飞机的计算机模型相连。形状被精确地设计,并装配到所述翼型件表面上,在那里它们被稳定的附连到机翼的前缘,并利用冰的粘性,使用双面胶来代替螺栓舵。这不仅创造了一个稳固的附着,也容易在测试完成后,通过破坏胶粘剂来让冰从飞机上分离开来。
各类冰形状可以在计算机中进行设计,包括它的密度和质地,然后生成一系列的CAD文件,来塑造一个复杂的内部结构,来模仿实际的结冰条件。而这些CAD文件在计算机中可以轻松复制,从而也使得整个过程更加可控。而冰的形状可以做成所希望的厚度和刚度,并用来评估飞机需要应对的各种条件。
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