美国宇航局(NASA)与波音公司近日宣布,双方合作开展的“自适应机翼技术成熟化”(AWTM)项目取得重要突破。该项目作为美国“可持续飞行国家合作伙伴计划”的核心环节,聚焦于通过空气动力学创新提升未来商用客机的性能表现。
传统飞机设计面临一个关键矛盾:更长的机翼虽能降低飞行阻力、提升燃油效率,但柔韧性增加会导致飞行稳定性下降。当机翼遭遇气流扰动或机动飞行时,可能产生剧烈的“颤振”现象,这种振动若未及时抑制,可能引发结构破坏。为解决这一难题,研究团队将目光投向主动控制技术。
在弗吉尼亚州兰利研究中心的跨音速动力学风洞中,科研人员对一个机翼长度近4米的大比例模型展开测试。该模型机翼后缘配备了10个可独立运动的“主动控制面”,这些装置如同机翼的智能关节,能实时感知气流变化并调整角度。与早期仅配备2个控制面的SUGAR模型相比,新系统的控制精度与响应速度显著提升。
测试数据显示,当模拟阵风冲击时,主动控制系统通过动态调整控制面角度,有效重新分配了气流载荷。这种调整不仅抑制了机翼的振动幅度,更验证了通过主动阻尼技术保障超长机翼飞行安全的可行性。研究团队通过两阶段验证确保结果可靠性:2024年完成基准测试,修正计算模型;2025年重点评估多控制面协同效果,最终确认系统在真实飞行条件下的有效性。
这项突破对航空业减排具有重大意义。采用高展弦比机翼设计的飞机,其升阻比可提升30%以上,燃油消耗与碳排放量或减少高达三成。NASA指出,该技术是实现2050年航空业净零排放目标的关键路径之一。通过优化机翼气动性能,未来商用客机有望在保持安全性的同时,显著降低对环境的影响。
研究团队透露,下一步将聚焦于系统轻量化与可靠性提升。尽管当前模型已证明技术原理可行,但实际应用仍需解决控制面耐久性、能源消耗等工程难题。波音公司工程师表示,这项技术不仅适用于新型飞机设计,未来或可改造现有机型,为航空业低碳转型提供多元解决方案。











