新激光表面处理工艺使飞机鲨鱼皮构造节省1%的燃油成为现实

时间:2019-05-13 08:35来源:快资讯作者:xuji 点击:
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摘要:图片来源网络 激光专家4JET(德国阿尔斯多夫)和飞机涂料供应商Mankiewicz(德国汉堡)正在开发一种激光表面处理工艺,可自动在涂漆的飞机表面上形成节省燃料的沟槽。激光增强气流(Laser Enhanced Air Flow 简称LEAF)技术利用激光干涉图案的原理在飞机油漆的最上层快速创建精细的横向凹槽。 这样的小裂口可以减少10%的阻力,从而为商业长途航空公司节省超过1%的燃油相当于全球

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激光专家4JET(德国阿尔斯多夫)和飞机涂料供应商Mankiewicz(德国汉堡)正在开发一种激光表面处理工艺,可自动在涂漆的飞机表面上形成节省燃料的沟槽。激光增强气流(Laser Enhanced Air Flow 简称LEAF)技术利用激光干涉图案的原理在飞机油漆的最上层快速创建精细的横向凹槽。

这样的小裂口可以减少10%的阻力,从而为商业长途航空公司节省超过1%的燃油——相当于全球每年节省1500亿美元的煤油开支。使用激光除漆是一项众所周知的技术,但事实证明,它的速度太慢,无法产生达到“鲨鱼皮”效果所需的高密度鱼鳍沟槽。4JET利用激光干涉图案化原理,将加工速度提高了约500倍,而不是“逐行逐行”地用一个聚焦的激光点来创建膛线槽。激光束在表面重新组合,使光波的电场振荡以可控的方式叠加。这种叠加创造了一个独特的模式:几十条等间距线交替在一个激光点。这使得在不到一分钟的时间内,就能产生15公里长的沟槽,相当于大约1平方米的沟槽表面。

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LEAF不使用任何消耗品,可以根据飞机上的位置调整沟槽条纹几何形状。该过程中产生的油漆灰尘和蒸汽被排出,不需要后处理。该技术可加工弯曲或铆接表面,并可与现有的智能机器集成,用于飞机维修中的油漆去除或打印操作。

两家公司正在联合开发用于飞机的LEAF技术,并准备在未来几年实现商业化。Mankiewicz将以其对涂料化学的深刻理解和对航空的要求来支持该公司的发展,而4JET将专注于激光工艺和沟槽成型系统的发展。

【注】空气阻力的一大来源是“边界层分离”。当物体在移动时,其表面附带一层近乎静止的水或空气,这时就会出现这种现象——产生把物体向后拖拽的漩涡。鲨鱼皮表面有着一定角度生长的刚毛阻止了边界层分离的出现。从某个角度看,皮肤非常光滑,而从另一个角度看,皮肤却像砂纸一样,这阻止了倒流的发生。

【光粒网综合报道】( 责任编辑:xuji )
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