“更柔软”航天飞行器诞生

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  各国科学家正在进行柔性航天器的研究。如果航天飞行器具备随时变形或适应环境连续改变能力等特殊性能,那么就可以在复杂飞行环境中完成更多更具挑战性的任务。柔性飞行器技术对提高飞行器的燃油经济性以及安全性,甚至对提高军用战斗机的作战性能,都有着巨大的潜力。
飞机襟翼示意图

  大家乘坐飞机的时候,会注意到飞机的机翼并不是完整的一块,机翼的后面有一部分是可以活动的叫做襟翼。襟翼是安装在机翼上的活动面,如下图所示,襟翼可以通过改变角度,在起飞的时候提供更多的升力以及在降落时提供减速作用。襟翼活动部件会增加故障发生的概率,而柔性机翼可以通过替代襟翼来避免这种事故。
柔性机翼模拟飞鸟的翅膀

  近几年来,科学家在不断地探索柔性飞行器,我们身边鸟类和昆虫的翅膀其实就是一种柔性飞行器。它们的翅膀在飞行的过程中有着很大结构上的变形,而这种变形,对于升力和推力的产生起着非常重要的作用。运用特殊材料和智能控制等技术,柔性飞行器具备变高度、变厚度、变长度、机翼扭转等能力,以及智能飞行等其他性能。在空中随时变形这一特点,也使得飞行器可以在更复杂的环境中完成更多的任务。

第一个飞上空中的柔性飞行器


  2014 年,密歇根大学的教授、FlexSys 公司创始人 Kota 的团队和美国空军合作,成功的研发出了柔性机翼并且进行了试飞。这个机翼采用变形的一体式机构,取消了传统飞机机翼上的襟翼。Kota 和他在 NASA 和美国空军的合作者声称,这项测试是航空领域的首次柔性机翼试飞。
  20世纪90 年代早期开始,Kota 教授就产生了制作柔性机翼的想法。当时在密歇根大学工作的 Kota 教授给附近的赖特-帕特森空军基地打了电话,他的想法引起了军方的强烈兴趣。之后在美国空军研究实验室的资助下,Kota 教授的团队进行了 20 年的研究,并且终于在 2014 年成功试飞世界上第一个柔性机翼产品 FlexFoil。
  FlexFoil 的第一次的试飞是 2014 年 11 月 6 号,在加利福尼亚州爱德华兹空军基地。工程師用 5 米长 FlexFoil 柔性可操纵机翼,替换了湾流 III 喷气式飞机上的主要后缘机翼襟翼进行了试飞。这次试验的飞机上只采用了柔性机翼,并没有使用任何的备用襟翼。首次试飞进行的非常成功,过程中柔性机翼表现的非常良好和稳定。之后的 3
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