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拒绝“钢筋铁骨”,这里有架身段可以变“软”飞机,你要不要坐?

你说飞机这种“钢筋铁骨”的东西,身段还能变“软”?

NASA最近测试的飞机X-56说:我的两片机翼可以扭转、弯曲,甚至还能与机身分离。

的确是这样。据英国每日邮报介绍,这架飞机原型机身长约2.3米,机翼完全展开有8.5米,整体看起来像是长了一对又轻又薄的“翅膀”,而且这对“翅膀”可以在飞行过程中灵活弯曲。

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飞机原型X-56

据了解,X-56是一款创新型模块化无人飞行研究机,主要用于测试颤振抑制和阵风减缓等主动气动弹性控制技术。简单来说,这两种技术旨在让飞机飞得更加平稳。

那么机翼的弯曲是怎么实现的呢?具体来说就是,研究人员把传感器嵌入了X-56的机翼中进行探测,并利用飞机控制面的偏转来消除其弯曲和扭转的影响,最终实现对这些弯曲运动的实时控制。

而为了证明NASA的这套高度灵活、轻便翅膀式的设计是可行的,该设计的子系列——X-56A机型将在11月进行一系列试飞。

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工程师James Smith和Gary Cosentino正在准备X-56A的试飞。

模块化的X-56A系统将包括两个中心控制器、一套刚性机翼、三套柔性机翼、一个地面控制站和一辆运输拖车,由两个52磅重的Jet Cat P200-SX涡轮发动机提供动力。X-56A飞机可以方便地拆下机翼,并可将其转换成其他机翼配置,例如联翼或尾翼。

此外,这架飞机还配备了弹道降落伞恢复系统,目的是在飞行失败的情况下保护机身和大部分的飞机系统。

设计人员目前担心的一个问题是飞机的“颤振”(flutter)。飞机颤振是一种复杂的气动弹性不稳定现象,会对飞机飞行安全构成极大的威胁。

因为新机翼不同于传统的刚性材料,柔性材料的移动、弯曲等动作会导致机身颤振。而如果这种现象在飞行时没有减轻的话,就会造成操控上的困难,严重的话会破坏飞机结构。

X-56A项目负责人Cheng Moua表示:“我们正尝试通过建立小的模型来解决这一问题。我们想证明这种可弯曲机翼是可行的,而且可能会产生的颤动也是可控的。”“在X-56A被设计出来之前,机翼颤振一直没有得到很好的控制。如果可以做到这一点的话,飞机的飞行质量、效率、安全性和弹性飞行器的寿命都将得到提升,”他补充说。

目前,设计团队正在对飞行控制器进行调整,收集地面振动数据以更新理论模型,该模型可以对飞机飞行轨迹进行预测。

尽管X-56A是一种亚音速(最大平飞速度小于音速)的小型飞机研究机,不过超音速飞机也可以从这项机翼柔性控制研究中受益,比如颤振抑制和阵风减缓技术之后就将应用于超音速X-54飞机的设计中。

NASA工程师认为,柔性翼片可能会改变亚音速和超音速飞机的设计。因为这种可变形柔性机翼不仅能为机身减重,还能减少燃料消耗,同时还能在起飞和着陆时降低飞机噪音。

坐等技术变成熟。不管怎样,省油总是好的,要是既省油又能保证安全的话就更好了。

(中国AOPA:熊庆平)

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