光滑的復合材料蒙皮可實現高達6％的主動重塑輪廓，并節省10％的燃料

 

　　空軍研究實驗室（AFRL，美國俄亥俄州懷特-帕特森空軍基地）近完成了改變游戲規則的彎度變形機翼技術的成功飛行演示，該技術可以顯著提高飛機的航程和性能。

 

　　AFRL開發的可變彎機柔順機翼（VCCW）能夠改變形狀以改善空氣動力學性能，并使其自身適應各種飛行條件和任務。機翼外傾角或機翼表面形狀是空氣動力飛行的基本要素。具有離散的鉸接控制表面的常規機翼具有更大的阻力，而具有平滑外傾角的機翼則高效且可操縱。根據空氣動力學條件使機翼變形的能力將使飛機在需要時增加升力，而不會造成重量損失（通常在起飛和著陸時），并且在飛行時具有更高的燃油效率和機動性。

 

　　這次飛行實驗演示了VCCW的第二次迭代，它比次更小，更緊湊，主要用于風洞實驗中。這個八英尺長的機翼被設計成可在現成的商用遙控飛機上飛行，模擬無人飛行器。在2019年9月和10月舉行的系列飛行中，機翼以低速飛行，完成了多次演習并演示了主動形狀控制，以優化減阻和提高敏捷性。

 

　　VCCW具有光滑連續的蒙皮結構，不僅消除了尖銳的表面和縫隙，從而降低了噪音，而且還改善了空氣動力學性能。 AFRL高級結構概念團隊負責人兼VCCW項目經理James Joo博士認為，改進的空氣動力學性能可節省大量燃油。

 

　　Joo說：“早期估計顯示，VCCW技術可將飛機的油耗降低10％。” “這是我們的主要目標之一，它符合空軍降低總體能源成本的努力。”

 

　　根據TechBriefs.com 2019年12月的一篇文章：

 

　　“機翼可以主動重新塑造高達6％的翼型外輪廓，并且整個蒙皮是無縫的，連續的，并且由單件不可拉伸的復合蒙皮制成。機翼的平滑共形形狀是通過基礎順應性機構的分布式彈性變形獲得的，而3D形狀更改也可以通過使用沿跨度的分布式驅動系統沿跨度方向的外傾角變化來實現。與之前的技術相比，VCCW的另一個非常獨特的方面是用于前緣和后緣偏轉的單驅動控制。它采用先進的制造技術制造而成，可實現輕巧，低功耗和低成本的解決方案。”

 

　　先進的機翼技術

 

　　AFRL研究工程師兼變身機翼設計師Jared Neely稱，這次演示是為作戰人員使用靈活機翼技術邁出的重要一步。

 

　　“這次演示的成功使我們充滿信心，可以將該技術用于高級汽車，以充分利用該技術可以真正提供的諸多好處。”

 

　　Joo補充說，盡管其他研究組織已經探索了變形弧度的概念，但AFRL的版本卻是獨一無二的，因為它是真正的柔性機翼，沒有任何離散的控制面來輔助起降。這種無縫的表面可以增加總范圍，因此非常適合各種遠程平臺。他說，該團隊將繼續完善這一概念，并研究使其現有飛機受益的其他方式。