美國宇航局(NASA)與波音公司近日宣布,雙方合作開展的“自適應機翼技術成熟化”(AWTM)項目取得重要突破。該項目作為美國“可持續飛行國家合作伙伴計劃”的核心環節,聚焦于通過空氣動力學創新提升未來商用客機的性能表現。
傳統飛機設計面臨一個關鍵矛盾:更長的機翼雖能降低飛行阻力、提升燃油效率,但柔韌性增加會導致飛行穩定性下降。當機翼遭遇氣流擾動或機動飛行時,可能產生劇烈的“顫振”現象,這種振動若未及時抑制,可能引發結構破壞。為解決這一難題,研究團隊將目光投向主動控制技術。
在弗吉尼亞州蘭利研究中心的跨音速動力學風洞中,科研人員對一個機翼長度近4米的大比例模型展開測試。該模型機翼后緣配備了10個可獨立運動的“主動控制面”,這些裝置如同機翼的智能關節,能實時感知氣流變化并調整角度。與早期僅配備2個控制面的SUGAR模型相比,新系統的控制精度與響應速度顯著提升。
測試數據顯示,當模擬陣風沖擊時,主動控制系統通過動態調整控制面角度,有效重新分配了氣流載荷。這種調整不僅抑制了機翼的振動幅度,更驗證了通過主動阻尼技術保障超長機翼飛行安全的可行性。研究團隊通過兩階段驗證確保結果可靠性:2024年完成基準測試,修正計算模型;2025年重點評估多控制面協同效果,最終確認系統在真實飛行條件下的有效性。
這項突破對航空業減排具有重大意義。采用高展弦比機翼設計的飛機,其升阻比可提升30%以上,燃油消耗與碳排放量或減少高達三成。NASA指出,該技術是實現2050年航空業凈零排放目標的關鍵路徑之一。通過優化機翼氣動性能,未來商用客機有望在保持安全性的同時,顯著降低對環境的影響。
研究團隊透露,下一步將聚焦于系統輕量化與可靠性提升。盡管當前模型已證明技術原理可行,但實際應用仍需解決控制面耐久性、能源消耗等工程難題。波音公司工程師表示,這項技術不僅適用于新型飛機設計,未來或可改造現有機型,為航空業低碳轉型提供多元解決方案。











