首個柔性飛機機翼試飛成功

在我們2014年5月刊中,密歇根大學工程學教授、FlexSys公司創始人兼總裁斯里達爾·科塔發表了一篇文章,講述了他長期以來將複雜的、多部件機器重新設計為柔性、一體式裝置的努力(需訂閱)。

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在我們2014年5月刊中,斯里達爾·科塔,密歇根大學工程學教授,以及FlexSys公司的創始人兼總裁,發表了一篇關於他長期致力於將複雜的多部件機器重新設計為柔性一體式裝置的文章 (需要訂閱)。科塔自 1990 年代以來一直在研究變形飛機機翼。他和他的同事現在在這項追求中達到了一個里程碑:柔性飛機控制面的試飛成功,這是一種可變形的一體式機制,可以取代飛機機翼上的傳統襟翼。科塔和他在美國宇航局和美國空軍的合作者表示,這次測試是航空領域的一個首創。

科塔在五月刊中講述了他尋找單體飛機機翼的整個故事,但簡短的版本是這樣的。在 1990 年代中期,科塔開始想知道是否有人嘗試製造過變形一體式飛機機翼。他發現確實有人嘗試過。萊特兄弟嘗試過。附近的賴特-帕特森空軍基地的工程師也嘗試過,噹噹時還在密歇根大學的科塔來訪時,他們對此很感興趣。

二十年後,在美國空軍研究實驗室的支援下,科塔和他的合作者將第一個柔性機翼送上了天空。在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的飛行測試中,FlexSys 的工程師用 18 英尺長的 FlexFoil 飛機控制面取代了一架灣流 III 噴氣式飛機上的主要後緣襟翼,您可以在此影片中看到它的工作原理。科塔告訴我,這架飛機沒有任何備用襟翼。


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以下是科塔本週在發給我的電子郵件中總結的測試結果

“第一次試飛是在 11 月 6 日。自那以後,美國宇航局每週都會進行飛行測試,並將持續 3 個月。迄今為止進行的飛行測試包括在 20,000 和 40,000 英尺高度以 0.75 馬赫的速度飛行,以及高達 1.7G(連續負載)的各種傾斜機動,使 FlexFoil 控制面承受各種負載條件。到目前為止,所有測試都非常成功 - 沒有任何問題。最重要的是,昨天的飛行測試使機翼承受了最嚴重的動態壓力之一(384 psf),但沒有任何問題!”

柔性襟翼背後的想法是建立一個可以在整個飛行過程中進行微調的機翼,其精度是傳統襟翼無法達到的。其結果應該是更簡單、更安靜、更可靠、更省油。2006 年,FlexSys 將柔性機翼的原型安裝在 Scaled Composite 的 White Knight 飛機底部,並在莫哈韋沙漠上空進行了試飛。那次測試的結果使科塔估計,最終,在新制造的、充分利用柔性機翼的飛機中,該技術可以將燃油消耗降低 12%。正如科塔今年早些時候在我們的版面上寫道,在一個每年消耗 160 億加侖噴氣燃料的行業中,這可能意義重大。

要了解更多關於科塔的柔性機器的資訊,請參閱他在我們五月刊上的文章(需要訂閱)。

Seth Fletcher is chief features editor at 大眾科學. His book Einstein's Shadow (Ecco, 2018), on the Event Horizon Telescope and the quest to take the first picture of a black hole, was excerpted in the New York Times Magazine and named a New York Times Book Review Editor's Choice. His book Bottled Lightning (2011) was the first definitive account of the invention of the lithium-ion battery and the 21st century rebirth of the electric car. His writing has appeared in the New York Times Magazine, the New York Times op-ed page, Popular Science, Fortune, Men's Journal, Outside and other publications. His television and radio appearances have included CBS's Face the Nation, NPR's Fresh Air, the BBC World Service, and NPR's Morning Edition, Science Friday, Marketplace and The Takeaway. He has a master's degree from the Missouri School of Journalism and bachelor's degrees in English and philosophy from the University of Missouri.

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