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NASA與波音合作驗證:自適應機翼或助未來客機油耗降30%

   時間:2025-12-23 16:23:58 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

美國宇航局(NASA)與波音公司聯合宣布,在弗吉尼亞州蘭利研究中心的跨音速風洞中,成功完成了一項名為“自適應機翼技術成熟化”(AWTM)的關鍵測試。這項突破性研究旨在通過優化機翼設計,為未來航空業實現更高效、更環保的飛行提供技術支撐。

作為美國“可持續飛行國家合作伙伴計劃”的核心項目,AWTM與傳統的X-66概念機設計思路截然不同。后者依賴外部桁架結構增強穩定性,而AWTM則聚焦于從空氣動力學原理出發,通過超薄翼型實現性能突破。根據NASA的設想,未來商用客機的機翼將變得更長、更薄,這種“高展弦比”設計可大幅降低飛行阻力,不僅提升燃油效率,還能為乘客帶來更平穩的乘坐體驗。

然而,這種創新設計面臨嚴峻挑戰:機翼的柔韌性隨長度增加而顯著提升,飛行中極易因氣流擾動產生劇烈振動。NASA蘭利研究中心工程師詹妮弗·平克頓指出,陣風或機動飛行引發的載荷會激發機翼“顫振”現象,若不加以控制,可能導致結構解體等災難性后果。

為攻克這一難題,NASA與波音公司合作開發了集成10個主動控制面的新型機翼模型。該模型翼展接近4米,在跨音速動力學風洞(TDT)中接受了嚴格測試。與早期僅配備2個控制面的SUGAR模型相比,新系統的后緣可移動面板如同“智能關節”,能實時感知氣流變化并作出響應。

測試數據顯示,在模擬真實飛行條件的壓力與速度下,主動控制系統通過調整控制面角度,有效重新分配了氣流負載,成功抑制了機翼振動。這一成果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。

項目團隊采用分階段驗證策略:2024年完成首輪基準測試,通過實測數據修正計算模型;2025年開展第二輪測試,重點評估10個控制面的協同效果。最終結果表明,當模擬陣風沖擊時,主動控制系統將機翼抖動幅度顯著降低,充分證明了其在抑制氣動彈性不穩定性方面的有效性。

NASA強調,這項技術是航空業實現氣候目標的關鍵突破。通過采用高展弦比機翼設計,飛機升阻比可大幅提升,燃油消耗和碳排放量有望減少30%,這對達成2050年航空業凈零排放目標具有重要意義。目前,研究團隊正進一步優化控制系統算法,為未來全尺寸飛行測試奠定基礎。

 
 
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