美国宇航局(NASA)与波音公司联合宣布,在弗吉尼亚州兰利研究中心的跨音速风洞中,成功完成了一项名为“自适应机翼技术成熟化”(AWTM)的关键测试。这项突破性研究旨在通过优化机翼设计,为未来航空业实现更高效、更环保的飞行提供技术支撑。
作为美国“可持续飞行国家合作伙伴计划”的核心项目,AWTM与传统的X-66概念机设计思路截然不同。后者依赖外部桁架结构增强稳定性,而AWTM则聚焦于从空气动力学原理出发,通过超薄翼型实现性能突破。根据NASA的设想,未来商用客机的机翼将变得更长、更薄,这种“高展弦比”设计可大幅降低飞行阻力,不仅提升燃油效率,还能为乘客带来更平稳的乘坐体验。
然而,这种创新设计面临严峻挑战:机翼的柔韧性随长度增加而显著提升,飞行中极易因气流扰动产生剧烈振动。NASA兰利研究中心工程师詹妮弗·平克顿指出,阵风或机动飞行引发的载荷会激发机翼“颤振”现象,若不加以控制,可能导致结构解体等灾难性后果。
为攻克这一难题,NASA与波音公司合作开发了集成10个主动控制面的新型机翼模型。该模型翼展接近4米,在跨音速动力学风洞(TDT)中接受了严格测试。与早期仅配备2个控制面的SUGAR模型相比,新系统的后缘可移动面板如同“智能关节”,能实时感知气流变化并作出响应。
测试数据显示,在模拟真实飞行条件的压力与速度下,主动控制系统通过调整控制面角度,有效重新分配了气流负载,成功抑制了机翼振动。这一成果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。
项目团队采用分阶段验证策略:2024年完成首轮基准测试,通过实测数据修正计算模型;2025年开展第二轮测试,重点评估10个控制面的协同效果。最终结果表明,当模拟阵风冲击时,主动控制系统将机翼抖动幅度显著降低,充分证明了其在抑制气动弹性不稳定性方面的有效性。
NASA强调,这项技术是航空业实现气候目标的关键突破。通过采用高展弦比机翼设计,飞机升阻比可大幅提升,燃油消耗和碳排放量有望减少30%,这对达成2050年航空业净零排放目标具有重要意义。目前,研究团队正进一步优化控制系统算法,为未来全尺寸飞行测试奠定基础。











