Hệ thống mép cánh trước Smart Droop Nose với khả năng tự động cong lên/bẻ xuống nhằm thay thế phần việc của cánh cản.
Nếu đã từng đi máy bay và nhìn ra ngoài cửa sổ khi máy bay cất/hạ cánh, bạn có thể dễ dàng nhận thấy các cánh cản (slat) tại mép cánh trước (leading edge) và cánh tà (flap) tại mép cánh sau (trailing edge) lật mở. Cánh cản sẽ đưa luồng khí từ phía dưới lên trên thông qua một khe trống giữa cánh cản và cánh lớn. Qua đó, tạo nên một lực nâng cần thiết cho máy bay ở tốc độ thấp. Tuy nhiên, khe trống này cũng gây ra rất nhiều tiếng ồn. Vì vậy, nhằm loại bỏ khe trống đồng thời giảm bớt tiếng ồn trong quá trình cất/hạ cánh, một nhóm các nhà nghiên cứu tại trung tâm hàng không vũ trụ Đức (Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt - DLR) cùng với các đối tác tại Airbus, EADS Innovation Works và Cassidian Air Systems đã phát triển thành công thiết kế mép cánh trước kiểu mới với tên gọi Smart Droop Nose.
Theo đó, trong quá trình cất/hạ cánh, mép trước của cánh sẽ biến đổi thành những hình dạng khác nhau qua đó loại bỏ việc sử dụng các cánh cản cũng như không còn cần đến khe trống điều phối dòng khí. Tuy nhiên, để phát triển thiết kế mép cánh kiểu mới, các nhà nghiên cứu đã gặp phải không ít thử thách. "Một mặt, cấu trúc của nó cần phải cực kỳ mềm dẻo để có thể biến đổi thành các hình dạng theo yêu cầu. Nhưng mặt khác, nó cần phải có đủ độ cứng," lãnh đạo bộ phận DLR - Hans-Peter Monner nói. "Sau cùng, mép cánh phải chịu khoảng 1/3 trọng lượng của máy bay trong quá trình hạ cánh."
Thêm vào đó, vật liệu dùng để chế tạo bề mặt cánh bắt buộc phải đủ mỏng để có thể khai thác dòng khí phân lớp. Qua thử nghiệm với sợi thủy tinh và sợi carbon gia cường hỗn hợp được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp hàng không, DLR nhận ra rằng sợi thủy tinh gia cường là vật liệu phù hợp nhất.
Ngoài ra, Smart Droop Nose cũng cho thấy sự thay đổi về thiết kế với phần vỏ ngoài mép cánh cong hơn thay vì vuốt dài để giảm thiểu áp lực đặt lên vật liệu. Các lớp riêng biệt sẽ được xếp chồng lên nhau nhằm tạo ra một cấu trúc với độ cứng có thể dược phân bố tùy ý. Phần mép cánh có thể tự thay đổi hình dạng bằng các bộ truyền động và các yếu tố hỗ trợ tích hợp dọc theo sải cánh.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng vận hành và hiệu suất của hệ thống trong chiếc hầm gió lớn nhất châu Âu đặt tại viện nghiên cứu khí động học trung tâm Zhukovsky, miền nam Moscow. Kết quả cho thấy mép cánh có thể được hạ thấp đến 20 độ với lực nâng gần như không đổi.
Hiện tại, nhóm nghiên cứu vẫn tiếp tục phát triển thiết kế nhằm đáp ứng các điều kiện công nghiệp chẳng hạn như khả năng chống sét, rã băng và chống chịu va chạm với chim trời.
P/S: Leading edge - mép cánh trước còn được gọi là thành tiến (bờ đụng) và Trailing edge - mép cánh sau còn được gọi là thành thoái (bờ thoát) trong thuật ngữ hàng không. Để hiểu rõ hơn về hoạt động của các cánh cản, cánh tà, cánh lưng trên cánh chính của máy bay, mời các bạn xem sơ đồ sau:
Theo: Gizmag
