美國《航空周刊》網(wǎng)站2016年1月8日刊文稱，2016年1月4日-8日，一年一度的AIAA科技大會在美國加州圣地亞哥如期舉行，關(guān)于變形飛機技術(shù)的議題再次成為會議討論的熱點之一。
目前，根據(jù)環(huán)境變化改變飛機形狀的技術(shù)概念和設(shè)想早已通過了可行性驗證，但是經(jīng)過幾十年的研究，變形飛機技術(shù)仍然沒有進入工程發(fā)展或者產(chǎn)品研制階段。在2016AIAA科技大會上，與會者再次重申了變形機翼技術(shù)的潛在收益，認(rèn)為該技術(shù)能夠使單一飛機具備完成不同任務(wù)的能力，但同時，專家們也強調(diào)了該技術(shù)的復(fù)雜性和風(fēng)險問題，認(rèn)為變形機翼技術(shù)距離走向現(xiàn)實應(yīng)用還有很長的路要走。
眾所周知，變形飛機可以在飛行中的不同階段改變機翼形狀，例如低阻巡航機翼可以在起降階段展開縫翼和襟翼以提高低速高升力特性。變形意味著使目前僅能執(zhí)行單一任務(wù)的飛行器通過主動調(diào)整外形達(dá)到較大的性能改變，從而可以執(zhí)行多種不同的任務(wù)。就像反潛無人機可以采用一種構(gòu)型執(zhí)行待機偵察任務(wù)，又可變成另一種構(gòu)型執(zhí)行俯沖攻擊任務(wù)。
過去幾十年間已經(jīng)開展了若干變形機翼演示驗證項目。1985-1988年，美國空軍和NASA聯(lián)合開展了F-111任務(wù)自適應(yīng)機翼(MAW)演示驗證。MAW將可變掠角和無縫變彎度技術(shù)進行結(jié)合以維持不同速度下的氣動效率。1994-2001年，美國DARPA開展的智能機翼(Smart Wing)項目對一個無尾飛翼布局無人作戰(zhàn)飛機的柔性后緣控制面進行了風(fēng)洞測試。2003-2007年，DARPA的變形飛機結(jié)構(gòu)(MAS)項目對可改變飛機機翼掠角、弦長和面積的無人機方案進行了驗證試飛。
1985-1988年，美國空軍和NASA聯(lián)合開展了F-111任務(wù)自適應(yīng)機翼(MAW)飛行演示驗證
上述項目向人們展示了在飛行中進行大的性能變化是可行的。然而，這些項目并沒有做出引人注目的變形案例，沒有吸引客戶進一步投資、推動該技術(shù)走向系統(tǒng)開發(fā)階段，而擺在人們面前更多的卻是關(guān)于優(yōu)化、集成、取證、可靠性、維護性等其他的需要解決的負(fù)面問題。
如今，變形飛機技術(shù)再次回到人們的視野可能有以下三點原因。一是它能夠給予無人機設(shè)計師更大的設(shè)計自由度以消除取證要求的限制;第二是商用飛機增加效率、減少排放的驅(qū)動;第三則是柔性結(jié)構(gòu)技術(shù)的進步推動了簡便、穩(wěn)健的變形裝置的發(fā)展。
對于商用飛機設(shè)計師來說，下一步提高飛機氣動效率意味著將采用更加細(xì)長、低阻的機翼，而機翼柔性的增加需要采用主動控制技術(shù)抑制顫振和減緩載荷，這就需要采用飛行中可變彎度的機翼后緣。此外，層流機翼也可進一步提高商用飛機的氣動效率，而這需要采用無縫機翼前緣以保持層流狀態(tài)。這些都對機翼變形提出了明確的需求。
2014-2015年，美國柔性變形系統(tǒng)公司(FlexSys)開發(fā)的“主動柔性后緣襟翼(ACTE)”由NASA和AFRL進行了一系列的地面和飛行測試。ACTE具有柔性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和無縫彈性蒙皮，使用傳統(tǒng)的作動器即可實現(xiàn)變形。美國空軍下一步計劃在KC-135加油機上測試柔性襟翼調(diào)整片，如果順利的話可進一步發(fā)展成產(chǎn)品。與此同時，柔性變形系統(tǒng)公司已經(jīng)與航空伙伴公司合作探索該技術(shù)在變形翼梢方面的商業(yè)應(yīng)用。
AFRL內(nèi)部正在研究一種可同時偏轉(zhuǎn)前后緣實現(xiàn)機翼在多種條件下優(yōu)化的變彎度柔性技術(shù)。這種技術(shù)類似于F-111的任務(wù)自適應(yīng)機翼，但是具有更簡單的機構(gòu)，即通過在柔性翼肋的某個位置和方向加力實現(xiàn)前后緣的同時變形。
除美國外，歐洲也在開展變形機翼技術(shù)的研究。歐洲的Change項目已經(jīng)在無人機上測試了變形機翼前后緣，并且能夠改變翼展。該項目的研究目標(biāo)是獲得一種可以在起降高升力階段增加彎度、高速飛行狀態(tài)減小翼展、空中待命階段增加翼展并減小彎度的技術(shù)。
歐洲另一個早期變形機翼研究項目——巴西航空工業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)的Novemor項目，為一個未來噴氣支線客機的概念方案設(shè)計了變彎度機翼。該機翼具有無縫、無鉸接結(jié)構(gòu)的前后緣。研究人員認(rèn)為該技術(shù)可以用于對現(xiàn)役飛機的傳統(tǒng)機翼進行改裝以減小噪聲和阻力。截至目前，該項目只進行了一個小型模型的風(fēng)洞試驗。
從目前的情況看，美歐都未停止對變形機翼技術(shù)的研究。雖然該技術(shù)的可行性早已得到驗證，應(yīng)用前景異常廣闊，但是要真正走向現(xiàn)實還有很長的路要走。
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