航空技术突破为飞机带来“变形”可能

【环球时报报道 记者 刘煊尊】我国航空工业近日完成全点阵分布式变形机翼结构的原理验证。航空专家9日对《环球时报》记者介绍,这种前沿技术可以让飞行器实现柔性变形,获得比现有合页式控制面更好的控制方式。

微博“航空工业”8日晚发布消息透露,3日,航空工业强度所成功完成了基于力学超材料的全点阵分布式变形机翼结构的原理验证。

中国航空工业集团有限公司官方微博“航空工业”8日晚发布消息透露,3日,航空工业强度所成功完成了基于力学超材料的全点阵分布式变形机翼结构的原理验证,实现了全点阵变形翼面分布式主动扭转变形控制,突破了力学超材料性能表征与胞元构型设计、点阵结构可逆装配、多点变形感知与协同控制等关键核心技术,可为未来跨域变体飞行器设计提供支撑。

《航空知识》杂志主编王亚男9日在接受《环球时报》记者采访时表示,这种技术是一项前沿技术,也是现在航空强国都在关注的一个领域,它可以让飞行器实现柔性变形。

“我们现在的飞机上所有能动的控制面,通俗一点地说都是合页式结构,就是绕着一个轴进行刚性旋转,或者上偏或者下偏,做不了别的动作,只能调整偏转角度,是固定的活动面绕着一个固定的轴做旋转运动,用这种方式来控制飞行器。人类一直在思考,飞行器的这些气动面,比如机翼、垂尾、平尾,有没有可能不用这些看似很简单的绕轴旋转的这些零件,而是实现一种自适应的变形?如果机翼整体就像鸟类的翅膀一样,可以进行柔性调整,在各个微小的程度上进行调节,而且它活动的部位也不限定在某个固定区域,而是整体都可以根据需求进行变化,这种变化就意味着,我们可以获得最好的控制方式。”王亚男说。

那么这种变形机翼具体可能有怎样的应用场景?王亚男介绍称,航空工业有关发布中提到了未来跨域变体飞行器的设计。跨域变体飞行器是指,这种飞行器的飞行高度变化范围非常大,可能会在拥有稠密大气层的中低空飞行,也可能会到只有稀薄大气的高度飞行,比如达到两万米或三万米。另外,它的速度变化范围可能也很大,可能有的飞行器需要从亚音速加速到高超音速。这时候就要求飞行器的外形根据环境做出相应变化,而传统的飞机是做不到这一点的。针对传统飞机,人类过去走得最远的技术就是可变后掠翼技术,翅膀整体都能动,但它依然是刚性的旋转体。

王亚男认为,变形机翼对于材料和结构的要求很高,所以使用的是什么材料以及结构设计非常重要。至于整个机翼能承受多大的强度,现在还不清楚,通常来讲会把这些技术放在模型上去验证,证明有效后才会考虑把它进一步放到真正的飞行器上做替代性验证。这一前沿技术能不能立刻走向应用可能还有待考察。

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