任务自适应机翼技术

在机翼内安装传感元件实现结构强度、损伤和振动的自诊断，并由驱动元件自动改变机翼结构的应力状态、自振频率、翼型和迎角，以达到自适应的技术。现代飞机的操纵一般都是依靠舵面，它们是以增加阻力，改变翼面气动力分布来达到目的的，并且需要复杂的铰链系统，这样会增加飞机重量，增大飞机的振动和噪音，减少飞机灵活性。飞机设计者一直期望能够实现自适应改变翼型和迎角的无舵面飞机。1971年美国空军和航空航天局将此作为联合研究项目，并于1979年和波音军用机公司签订制造AFT-1 /F-111自适应可变机翼的制造合同，采用了柔性复合材料表层和液压系统及数字控制系统。1986年11月完成人工操作的飞行试验，1987年开始进行自动飞行试验。试验报告表明，自适应改变翼型的无舵面飞机的升阻比提高了，操纵性大大优于目前的有舵面飞机，被认为是有价值的发展方向。90年代以来，有关这方面的研究从未停止过。 采用智能材料结构，可以将驱动元件（形状记忆合金、压电元件等）、传感元件和测控系统来替代AFT1/F111中的液压系统及数字控制系统，制成升阻比更大、操纵性更好的无舵面飞机。美国麻省理工学院航空航天系空间工程研究中心在机翼蒙皮内层安装形状记忆合金和压电元件驱动件，使机翼产生弯曲驱动和扭转驱动，前者改变翼型，后者改变迎角。有关这方面的研究，仅仅才开始，它将是未来战斗机和民用客机机翼技术的一个发展方向。