Materials for Optimally Responsive Fabricated Structures ( MORFS ) for Aircraft Applications by NextTech Technologies

Biologically inspired concepts are rapidly expanding the range of aircraft technology. However, almost all previous work on actively controlled lifting surfaces has concentrated upon distributed actuation across the area and on hinged trailing edge treatments.

生物学启发的飞行车辆提升

所提出的技术涉及生物学启发的膜概念，并控制了不需要复杂的驱动，指导轨道或支持结构的飞行车辆提升和控制表面。Morfs真正地模仿了某些生物生物体在封闭截面周围的施加菌株（例如机翼）周围的菌株的位置，可以通过巨大的结果来改变。

MORFS系统

MORFS combines reinforcements and a soft matrix continuum into a unique composite where structural coupling can reasonably be two orders of magnitude larger than in any other current material. In this way a relatively small actuation strain can be amplified 10 - 200 times in the orthogonal directions purely as a material response. No literature has been found which discusses material response of this magnitude and which may not require distributed actuation to be effective.

Innovation

关键取决于Morfs高度非正统的材料架构，适用于在飞行车辆控制，泵送和推进应用中管理流体流。刺激输入菌株可能是轴向张力，扭转或热量，但要提及一些，但放大的响应在正交方向上取消了尺寸。例如，在机翼截面上施加扭转会导致机翼周长增加和壁厚减小。边界条件的选择决定了新近倾斜的机翼是表现出鼻子向上还是鼻子向下态度。可以想象，除了主要控制输入外，形态形状可能反应足够快，可以取消不需要的自助餐。

传统复合机翼中使用的航空弹性剪裁只能在飞行信封的一部分中提高升力/阻力比和稳定性，而无需部署高阻力设备。前向扫描机翼设计最终使用机翼舷外部分的自适应清洁轮廓可能最终变得实用。

Application in Helicopter Blade Tips

Helicopter blade tips employing adaptive membrane technology might reduce noise and vibration and reduce or eliminate power loss at the swashplate via a novel approach to pitch control.

Competitive Edge

This strain amplifying material may only need to be sheared or tensioned in a manner consistent with typical loading actions to produce a doubling of lift from a clean wing without leading or trailing edge surfaces. The response should be at the speed of sound in the material and inherent damping in the elastomeric matrix composite may be serendipitous. Avoidance of traditional mechanical wearing parts promises large weight reductions and increased reliability in all fluid management devices of a suitable size.

Manufacturing MORFS Components

MORFS巨型响应材料可以利用许多用于用于传统复合材料的制造权宜之处，包括手篮，裁缝，真空输液和树脂转移成型。

Selective Loadings

使用软基质材料配置的复合材料不可避免地必须部署在避免重大压缩负荷的结构中，就像天亚博网站下载然生物一样。虽然可以使用许多技术来实现这一目标，但这种材料也不受到疲劳的限制。亚博网站下载也就是说，静态设计极限也是疲劳耐力极限。

Actuation of MORFS Components

In addition to conventional means of applying small mechanical strains for amplification, high frequency and highly controllable piezo-electric, magneto-strictive, electro-strictive, and similar means can be used.

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通过将这种分层的复合材料包装到机翼中，巨型肌肉状反应可以表现为升力的变化，因此用于飞行控制。它可以减轻重量，减少零件计数以及没有传统运动部件的可靠性，以减少零件计数。在圆柱或类似构型配对中，同轴膜可能会使用差分张力相互作用，以创建适合抽水或推进的体积位移装置（见图3）。

数值结果

图1、2和3均显示了包装在有用几何形状中时这种菌株放大材料的显着行为。图2是图1所示的机翼部分的末端视图，清楚地显示了弯腰的大变化，发病率不受影响。改变周围施加的菌株和反应的位置也会产生大幅变化的发生率。

Figure 1.为NACA006显示了边界条件和施加的菌株。

图2。菌株扩增膜的正交反应。

Figure 3.应变扩增膜的圆柱反应。0.71“ 2.0”半径的降低来自20.0英寸长缸的0.2”延伸。固定边界条件不会抑制边界响应。

鉴于膜的肌肉状，高度定向的性质，差分拉伸负荷最合适。这意味着，必须使用平行的“骨架”或预张紧的皮肤将产生的升力载荷照上飞机的中心线，这些皮肤通过选择性释放预张力而变形。大量的负载和固定性排列与实用的刀片或机翼根附件相称。另外，肋骨之间可能会引入扭转力矩，以产生较小但仍然很大的反应。主要区别在于必要的纤维架构以及维持较大流体压力的最终能力。

图3显示了圆柱响应，根固定性提供的限制性有限。

公司背景

该公司具有灵活的基质复合材料的经验，并且配备了合成制造，测试和分析的功能良好。特别是，它已经朝着使用这些材料的可行连续裁缝工艺进行了努力。亚博网站下载

2002年12月，该公司成为全世界唯一符合波音公司裁定复合强度规格的公司。

其他复合创新包括完全积分的柔性复合驱动轴，这些驱动轴与当前直升机驱动轴的性能相匹配，小于一半的重量。

Source: NextTechs Technologies

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