【據(jù)空客公司網(wǎng)站2019年7月31日公告】空客公司的“信天翁”1號(hào)(AlbatrossOne)“半氣動(dòng)彈性鉸鏈”機(jī)翼概念可以幫助減少阻力并對(duì)抗湍流的影響。
海鳥信天翁可以翱翔數(shù)百公里而不需拍打翅膀，模仿這種飛行技術(shù)可能有助于工程師設(shè)計(jì)更輕、更省油的飛機(jī)。在所有羽毛類生物中，信天翁享有傳奇地位。對(duì)于鳥類愛好者來說，它是一種龐大的動(dòng)物，擁有鳥類中最大的翼展。對(duì)于高爾夫球手來說，類似于單洞比分低于標(biāo)準(zhǔn)桿3桿。對(duì)于許多工程師來說，信天翁是下一代飛機(jī)機(jī)翼的代名詞。
不難看出為什么信天翁已經(jīng)抓住了工程師的想象力：這種非凡的海鳥可以翱翔幾百公里而不會(huì)拍打它的翅膀！沒有其他鳥類或有翅膀的生物能夠做同樣的事情。信天翁飛行技術(shù)的秘密在于它能夠在長(zhǎng)途旅行時(shí)將其機(jī)翼“鎖定”在肩膀上。事實(shí)上，信天翁在長(zhǎng)途旅行中可以花費(fèi)一半的時(shí)間迎風(fēng)翱翔并向上飛行，從而以輕松地進(jìn)行長(zhǎng)距離飛行。另一方面，當(dāng)面對(duì)陣風(fēng)時(shí)，信天翁可以快速調(diào)整翅膀，以更好適應(yīng)風(fēng)速的突然變化。這種飛行技術(shù)稱為“動(dòng)態(tài)翱翔”，即反復(fù)穿越不同速度的氣團(tuán)間的邊界以獲得能量。雖然多種海鳥也經(jīng)常使用這種技術(shù)，但信天翁使用這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了最大效率。
空客公司下屬的英國(guó)菲爾頓的工程師從信天翁獲取了靈感，在空客公司ProtoSpace基地的支持下，開發(fā)了“信天翁”1號(hào)。這是一種采用了“半氣動(dòng)彈性”鉸接翼尖的縮比遙控驗(yàn)證機(jī)。空客公司工程師湯姆•威爾遜表示，鉸接翼尖概念并不新鮮，軍用飛機(jī)在航母上使用該技術(shù)來增加飛機(jī)在艦載數(shù)量。然而，“信天翁”1號(hào)是第一種在空中飛行時(shí)進(jìn)行自由振動(dòng)翼尖試驗(yàn)的飛機(jī)，這部分鉸接翼尖占機(jī)翼長(zhǎng)度的三分之一。
與自由振動(dòng)的翼尖相比，傳統(tǒng)飛機(jī)機(jī)翼在湍流期間向機(jī)身傳遞了巨大負(fù)荷。這要求機(jī)翼強(qiáng)度大大加強(qiáng)，而采用加強(qiáng)翼盒，則飛機(jī)重量會(huì)顯著增加。“半氣動(dòng)彈性鉸鏈”機(jī)翼允許翼尖根據(jù)陣風(fēng)情況進(jìn)行反應(yīng)和彎曲，載荷得到顯著降低。同時(shí)，這種機(jī)翼還可以減少阻力、抵御湍流和陣風(fēng)的影響。
改進(jìn)飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)是“信天翁”1號(hào)的目標(biāo)之一，該項(xiàng)目借鑒了信天翁的飛行技術(shù)。該驗(yàn)證機(jī)是一架基于A321飛機(jī)的縮比飛機(jī)，采用碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)聚合物以及增材制造的部件。經(jīng)過20個(gè)月的開發(fā)，該機(jī)首輪飛行試驗(yàn)于今年2月結(jié)束。“信天翁”1號(hào)的下一步是開展包含兩種飛行模式的進(jìn)一步飛行試驗(yàn)，即實(shí)現(xiàn)翼尖在飛行過程中解鎖以及試驗(yàn)過渡過程。
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