（来源：中国航空报）

　　未来的客机可能与今天的客机大相径庭，它或许拥有更长更薄的机翼，在提供更平稳飞行体验的同时还能节省燃油。这种机翼对于商用飞机而言将是一项革命性的设计，但任何突破性技术都面临着自身的研发挑战——美国国家航空航天局（NASA）和波音公司的专家们正在努力解决这些挑战。

　　在产生升力时，更长更薄的机翼可以减少阻力，从而提高效率。然而，它们在飞行中可能会变得非常灵活。通过“集成自适应机翼技术成熟度”（Integrated Adaptive Wing Technology Maturation）合作项目，NASA和波音公司最近完成了“高展弦比机翼模型”的风洞试验，旨在寻找在不产生此类机翼潜在问题的情况下获得效率提升的方法。

　　NASA兰利研究中心的航空航天工程师詹妮弗·平克顿表示：“机翼的灵活性越高，其运动幅度就越大，阵风载荷和机动载荷等因素会比小展弦比机翼产生更大的激励。高展弦比机翼通常也更省油，所以我们正试图利用这一点，同时控制气动弹性响应。”

　　如果没有合适的工程设计，细长的机翼可能会弯曲或出现颤振现象，导致飞机在阵风中振动和摇晃。

　　平克顿解释道：“颤振是一种非常剧烈的相互作用，当气流流过机翼并与飞机结构相互作用，且机翼的固有频率被激发时，机翼的振荡会被放大，并可能呈指数级增长，最终导致灾难性的故障。我们进行的部分测试工作就是对飞机概念中的气动弹性不稳定性（例如颤振）进行表征，以便在实际飞行中安全地避免这些不稳定性。”

　　为了更好地演示和理解这一点，来自NASA和波音公司的研究人员致力于减轻阵风对飞机的影响，降低飞机转弯和运动时机翼承受的载荷，并抑制颤振。减少或控制这些因素可以显著提高飞机的性能、燃油效率和乘客舒适度。

　　在受控环境下对全尺寸商用客机进行此类测试是不可能的，因为没有风洞能够容纳它。

　　NASA兰利研究中心的跨声速动力学风洞（Transonic Dynamics Tunnel）已为美国商用运输机、军用飞机、运载火箭和航天器的设计做了60多年的贡献，其测试段高16英尺（4.87米），宽16英尺（4.87米），足以容纳大型模型。

　　为了将全尺寸飞机按比例缩小，NASA和波音公司与NextGen Aeronautics公司合作，后者设计并制造了一个复杂的模型，该模型类似于一架被纵向剖开的飞机，带有一个13英尺（3.96米）长的机翼。

　　该模型安装在风洞壁上，机翼后缘装有10个控制面——可移动面板。研究人员调整这些控制面来控制气流，并减少导致机翼振动的力。模型内部安装的仪器和传感器测量了作用在模型上的力以及模型的响应。

　　该模型机翼代表着技术上的跨跃，相比之前NASA与波音公司合作开发的名为“亚声速超绿色飞机研究”（SUGAR）的小型模型，其复杂程度有了显著提升。

　　NASA集成自适应机翼技术成熟度合作项目首席研究员帕特里克·S·希尼表示：“SUGAR模型只有两个主动控制面，而现在，在这个特定模型上，我们拥有10个。这不仅提高了复杂性，还扩展了控制目标。”

　　2024年进行的第一组测试为专家们提供了基线数据，他们将这些数据与NASA的计算模拟结果进行比较，从而改进了模型。2025年进行的第二组测试则在新的配置下使用了新增的控制面。

　　这些新功能最显著的优势体现在缓解阵风作用力的测试中，研究人员发现机翼的抖动显著降低。

　　初步数据分析表明，在测试中使用的控制器展现出了显著的性能提升。测试完成后，NASA和波音公司的专家正在分析数据，并准备与航空界分享他们的研究成果。航空公司和原始设备制造商可以从这些经验中学习并受益，从而决定哪些经验可以应用于下一代飞机。

　　NASA的先进航空运输技术项目致力于推进飞机设计和技术的发展，该项目隶属于NASA的先进航空飞行器计划。该计划负责研究、评估和开发新型飞机系统的技术和能力。该项目和计划均由NASA航空研究任务理事会负责。（航柯）