欧易

欧易(OKX)

国内用户最喜爱的合约交易所

火币

火币(HTX )

全球知名的比特币交易所

币安

币安(Binance)

全球用户最多的交易所

“更柔软”航天飞行器诞生——像鸟一样飞翔​

时间:2022-08-27 21:10:59 | 浏览:1798

2020 年 9 月 19-21 日举办的中国航天大会上,DeepTech 了解到,我国科学家正在进行柔性航天器的研究。如果航天飞行器具备随时变形或适应环境连续改变能力等特殊性能,那么就可以在复杂飞行环境中完成更多更具挑战性的任务。柔性飞行

2020 年 9 月 19-21 日举办的中国航天大会上,DeepTech 了解到,我国科学家正在进行柔性航天器的研究。如果航天飞行器具备随时变形或适应环境连续改变能力等特殊性能,那么就可以在复杂飞行环境中完成更多更具挑战性的任务。柔性飞行器技术对提高飞行器的燃油经济性以及安全性,甚至对提高军用战斗机的作战性能,都有着巨大的潜力。

大家乘坐飞机的时候,会注意到飞机的机翼并不是完整的一块,机翼的后面有一部分是可以活动的叫做襟翼。襟翼是安装在机翼上的活动面,如下图所示,襟翼可以通过改变角度,在起飞的时候提供更多的升力以及在降落时提供减速作用。襟翼活动部件会增加故障发生的概率,而柔性机翼可以通过替代襟翼来避免这种事故。

图|襟翼示意图(来源:维基百科)

近几年来,科学家在不断地探索柔性飞行器,我们身边鸟类和昆虫的翅膀其实就是一种柔性飞行器。它们的翅膀在飞行的过程中有着很大结构上的变形,而这种变形,对于升力和推力的产生起着非常重要的作用。运用特殊材料和智能控制等技术,柔性飞行器具备变高度、变厚度、变长度、机翼扭转等能力,以及智能飞行等其他性能。在空中随时变形这一特点,也使得飞行器可以在更复杂的环境中完成更多的任务。

第一个飞上空中的柔性飞行器

2014 年,密歇根大学的教授、FlexSys 公司创始人 Kota 的团队和美国空军合作,成功的研发出了柔性机翼并且进行了试飞。这个机翼采用变形的一体式机构,取消了传统飞机机翼上的襟翼。Kota 和他在 NASA 和美国空军的合作者声称,这项测试是航空领域的首次柔性机翼试飞。

1990 年代早期开始,Kota 教授就产生了制作柔性机翼的想法。当时在密歇根大学工作的 Kota 教授给附近的赖特-帕特森空军基地打了电话,他的想法引起了军方的强烈兴趣。之后在美国空军研究实验室的资助下,Kota 教授的团队进行了 20 年的研究,并且终于在 2014 年成功试飞世界上第一个柔性机翼产品 FlexFoil。

FlexFoil 的第一次的试飞是 2014 年 11 月 6 号,在加利福尼亚州爱德华兹空军基地。工程师用 5 米长 FlexFoil 柔性可操纵机翼,替换了湾流 III 喷气式飞机上的主要后缘机翼襟翼进行了试飞。这次试验的飞机上只采用了柔性机翼,并没有使用任何的备用襟翼。首次试飞进行的非常成功,过程中柔性机翼表现的非常良好和稳定。之后的 3 个月内,NASA 每周都对 Flexfoil 进行各种严苛工况的测试:在 6000 米到 12000 米的不同的高度、1.7G(连续负载)的各种倾斜动作、以及使 FlexFoil 控制面承受了 18000Pa 的高动态压力。在所有的这些测试工况中,Flexfoil 都表现良好。

Kota 教授声称,研发柔性机翼和襟翼的目的是创造一种可以在整个飞行过程中都可以进行精确的微调的机翼。相比于传统的机翼,柔性机翼更加可靠、安静、并且更省油。Kota 教授估计,如果将柔性机翼技术充分的应用到新型的飞机中,该技术可以将油耗降低 12%。

想象空间丰富

这项技术在民用和军事领域的应用上都有着丰富的想象空间。

2015 年,欧盟开始了一项名为 FLEXOP 的项目,来研究高性能的机翼。该项目由欧盟资助并且和空客公司技术合作。这个项目中,提出了两种柔性机翼的概念,一种是由慕尼黑技术大学开发的颤振机翼,采用玻璃纤维增强复合材料和主动后缘襟翼控制技术,与标准机翼相比,可为飞机增加 20% 的有效载荷或减少 7% 的油耗;

另一种是由德宇航气动弹性研究所和代尔夫特大学共同研发的气动弹性机翼,采用碳纤维增强复合材料和新型复合材料剪裁技术,使机翼能在载荷作用下弯曲和扭转变形至理想状态,与标准机翼相比,可降低结构质量 20%。

在 2020 年,在项目的结题测试中,这些技术通过实验结果展示了可以实现降低 7% 的油耗的可能性。

除了燃油经济性之外,柔性机翼还有着很多其它潜在的优势。

传统的刚性机翼的飞机,飞行过程中受到气流的扰动产生颠簸。而柔性机翼则能预防这种颠簸的产生,让飞机在执行任务的时候自身结构更加稳定。这个对于民用客机可以提高乘客的舒适度。对于军用战斗机,可以提高武器发射的精确度。

另外一个优就是可靠性,由于取消了襟翼的设计,减少了大量的活动部件,从而大大减小了发生故障的几率。

柔性和可变性飞行器已经成为 21 世纪航空领域的研究热点。不过其发展仍在起步阶段,距离实际应用仍面临很多挑战。比如如何的提高材料的刚度,防止结冰,高效的控制系统的设计等等,需要科学家和工程师们的持续努力。

相关资讯

一组科幻飞行器的设计作品!未来的飞行器真会朝这个方向发展吗?

今天小编给大家带来的是一组充满科幻感的飞行器插画(建模)作品欣赏,说实话,这组作品思路还是挺奇特的,当然绘画(制作)水平也相当了得,给人的感觉十分震撼,很多作品都给人一种强大的压迫感,并且作品的细节也十分地丰富,绝对值得科幻题材爱好者和绘画

曼特尔事件:美军战机追击UFO,坠毁前飞行员看到巨大金属飞行器

在美军看来,“Mantell UFO incident”(曼特尔不明飞行物事件)要比罗斯威尔事件要神秘得多,因为在这个案例中,飞行员在追击UFO过程中失事坠毁,而在保持最后通信的时刻,飞行员在大喊“看到了巨大的金属飞行器”。

中国亚轨道航天器首次重复飞行!水平降落:究竟是怎样的飞行器?

据央视新闻报道,8月26日,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院自主研制的升力式亚轨道运载器重复使用飞行试验获得圆满成功。新闻中什么都没说,但其实什么都说了我国的新闻都颇有特色,就如上面这条新闻这样,人事时地物都交代了,但你

美国波音演示SB-1高速旋翼飞行器持续飞行能力

  波音-西科斯基团队宣布,他们参加美国陆军“未来远程突击飞行器”(FLRAA)项目的SB-1高速旋翼飞行器,进行了远程持久飞行能力演示验证。  该机从佛罗里达州的西棕榈滩起飞,飞抵田纳西州的纳什维尔,总航程超过1300千米,途中进行了两次

峰飞首款载人飞行器完成固定翼转换飞行

近日,峰飞航空科技自动驾驶eVTOL载人飞行器V1500M盛世龙成功完成固定翼转换飞行。V1500M盛世龙作为峰飞的首款载人飞行器,可搭载4人,巡航速度每小时达200千米,纯电最大航程250千米。今年,峰飞全球研发团队还将启动V1500M盛

枢密院十号:细节:中国导弹“环球飞行,然后投放一枚高超音速滑翔飞行器……”

来源:枢密院十号“中国正准备对美国发动出人意料的核攻击”,美国军方二号人物约翰·海滕近日发出的警告,把这个国家对“中国试验高超音速武器”的猜测和议论,推到一个更加耸动的高点。然而,美国喊“狼来了”喊多了的后果就是,再高级的官员说的话都被质疑

火箭飞行兵成为现实?国产单兵飞行器亮相,比“三蹦子”更灵活

国产单兵飞行器公开亮相能够像鸟儿一样飞行是人类长久以来的梦想,在这个梦想的推动下,从几个世纪以前人们便不断进行飞行实验,直到上个世纪初期,人类的飞行梦想终于实现:1903年,莱特兄弟用木头和布料制作的简易飞机,成功在空中飞行了12秒,飞行距

飞行65亿公里,地球最快飞行器传回的照片,为何突破人类认知

尽管我们生活在太阳系中,但其实有很多人对于太阳系并不了解,太阳系可以划分成两大块区域:一部分是内太阳系,也就是我们熟悉的八大行星和一些小行星、卫星等;另一部分是外太阳系。外太阳系中,存在一个在海王星轨道(距离太阳约30天文单位)外黄道面附近

以为是绝密飞行器!被战斗机识别:2021美军UFO调查报告案例亲历

2021年6月25日,美国国家情报局公布了久违的UFO调查报告,而内容则是过去几十年中发生的大量不明飞行物事件的调查情况。而在2019年9月17日美国海军公布的“2017年的军用飞机遭遇UFO的视频”无疑是其中最大的促进因素,因为遭遇对象不。

美国首次发布UFO调查报告,是中国“黑科技”?还是外星飞行器?

根据美国媒体报道,6月25日,美国政府正式发布了一份“不明空中现象”(UAP)的调查报告,这份报告对144起美国空军、美国海军航空兵飞行员目睹的不明飞行物(也就是大名鼎鼎的UFO)接触案例进行了研究分析。但很可惜,据报道,这144起接触事件

为什么UFO大多都是碟状的?碟状飞行器究竟有什么好处?

UFO是英文“UnidentifiedFlyingObject”的缩写,原意是指未经确认的飞行物体(即不明飞行物),但后来却几乎成了外星飞船的代名词,我们先来简单了解一下。1947年6月24日,美国飞行员肯尼思

大疆DJI FPV无人机评测:兼备航拍与穿越的全能飞行器

同样一件事情做久了之后可能就会变成例行公事的操作流程,飞无人机也一样,先找一个空旷人少的地方将无人机和遥控器进行配对,然后看着手机APP或遥控器里的操控画面进行拍摄,拍多了之后,你是否感觉也没有了一开始航拍时的兴奋感和新鲜感呢?或许是时候玩

飞碟到底是什么?真的是外星人的飞行器吗?

说到飞碟想必大家马上就会联想到外星人,而对这种天外来物到底是什么,迄今为止也没有一个最准确的答案,但是随着近代科技的不断发展,科学家也对分别有了更多的了解,同时也给出了三种最有可能的结果。虽然这三个结果只是猜测,但是对于我们去研究飞碟还是有

“过于先进,不便展示”的中国亚轨道飞行器,有了哪些进步

美国以己度人,之前已经将中国航天取得的所有成就都往军事用途上扯。如今中国亚轨道航天器取得的巨大成就,美国又会编排出什么理由来鼓吹“中国太空威胁论”呢?去年7月16日,中国航天科技集团有限公司曾宣布,由其一院研制的亚轨道重复使用演示验证项目运

「未来」飞行器试飞成功!只比汽车大一圈,满载5人,售价超千万

作者|元亦来源|极果编辑部说到航空界的“春晚”,那必定非迪拜航展莫属!它还挺高冷,作为规模位于世界前列的国际性航展,每隔两年才搞一次。#数码科技趣闻#就在前不久,第17届迪拜国际航空展正式落幕,这回的规模可是史无前例,一共有来自20多个国家

友情链接

网址导航 SEO域名抢注宝宝起名网妈妈知道币圈李嘉诚创业故事胡先煦影迷网今日蚌埠iphone资讯网李沁影迷网保龄球初学网台湾岛旅游网阴那山旅游攻略车主网考研信息网婴儿床品牌网广东旅游网泰坦尼克号邮轮陈百强歌迷网比利时旅游
UFO飞碟探索网全面揭秘飞碟、UFO视频、UFO档案、飞碟探索、真实UFO事件、探索研究UFO之谜、UFO研究中心、ufo爱好者共同研究:不明飞行物、ufo事件、ufo图片、中国ufo事件,最新ufo事件以及更多的ufo之谜。
UFO飞碟探索网 lizhihu.cn ©2022-2028版权所有