什么是“變形飛機(jī)”？為什么世界頂尖航空科學(xué)家都一窩蜂想搞“變形飛機(jī)”？不甘人后的中國(guó)科學(xué)家正對(duì)這種“智能可變形飛行器”實(shí)實(shí)在在的描摹。
這是2006年“中國(guó)創(chuàng)新杯第二屆未來(lái)飛行器設(shè)計(jì)大賽”的獲獎(jiǎng)作品，作者劉啟鋒，取名為“鳳凰”號(hào)變形飛機(jī)。
可以任意伸展翅膀、具有變形金剛一樣強(qiáng)大威力的飛機(jī)，不只出現(xiàn)在描繪未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的美國(guó)科幻電影中，已經(jīng)真實(shí)地走進(jìn)了中國(guó)科學(xué)家的視野。6月25日，以“智能可變形飛行器發(fā)展前景及我們的選擇”為主題的中國(guó)科協(xié)第32期新觀點(diǎn)新學(xué)說(shuō)學(xué)術(shù)沙龍?jiān)诎不蘸戏适姓匍_(kāi)。在學(xué)術(shù)沙龍的討論中，中國(guó)人要不要搞智能可變形飛行器、如何搞等問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)峻地?cái)[在了中國(guó)科學(xué)家面前。
變形飛行器
是從概念到實(shí)踐的挑戰(zhàn)
飛機(jī)的機(jī)翼一定是固定的嗎？人類(lèi)能否設(shè)計(jì)出可以智能變形的飛機(jī)？若干年來(lái)，人類(lèi)從仿生學(xué)出發(fā)，在智能可變形飛行器領(lǐng)域進(jìn)行了不懈的探索。幾十年后的軍用、民用飛機(jī)是什么樣子？“對(duì)于軍用飛機(jī)而言，未來(lái)變體飛機(jī)采用智能變形技術(shù)，可以解決不同設(shè)計(jì)點(diǎn)氣動(dòng)布局的矛盾，改善多功能性，可在短跑道上起飛，大大增加航程，提高其經(jīng)濟(jì)性和作戰(zhàn)效能。民用飛機(jī)采用變體技術(shù)可以針對(duì)飛行各階段的不同要求改變機(jī)翼的平面形狀，如在巡航階段可增大機(jī)翼的展長(zhǎng)或改變彎度，以達(dá)到提高飛機(jī)升阻比，增大航程的目的；或利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和尾噴口變形技術(shù)，在保持同樣航程的情況下，達(dá)到降低噪聲，節(jié)省燃油的目的。”中國(guó)科學(xué)家在中國(guó)科協(xié)的學(xué)術(shù)沙龍上，以不落后于人的精神開(kāi)始了對(duì)智能可變形飛行器的實(shí)實(shí)在在的描摹。
“可變形飛行器是指飛行器在飛行過(guò)程中可以改變外形，以適應(yīng)寬廣變化的飛行環(huán)境，完成各種任務(wù)使命，有效實(shí)施控制，提高飛行器的機(jī)動(dòng)能力，改善飛行性能。它與現(xiàn)有飛行器離散改變后掠角或控制面角度的傳統(tǒng)方法不同，可以有效地實(shí)現(xiàn)外形的分布式連續(xù)式變形?！敝袊?guó)科學(xué)院院士、中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院顧問(wèn)崔爾杰給出了可變形飛機(jī)的定義。
“目前，智能可變形飛行器已經(jīng)成為國(guó)際航空航天界的前沿和熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，但我們中國(guó)人不能簡(jiǎn)單跟風(fēng)，應(yīng)該在充分分析發(fā)展方向的基礎(chǔ)上再投入力量。”崔爾杰說(shuō)，“不能外國(guó)人一起哄，我們就跟風(fēng)。”
資料顯示，美國(guó)希望正在研制的可變形飛行器和傳統(tǒng)飛行器相比相關(guān)指標(biāo)要達(dá)到：機(jī)翼展弦比變化200%，機(jī)翼面積變化50%，機(jī)翼扭轉(zhuǎn)變化50%，機(jī)翼后掠角變化20度，機(jī)翼的質(zhì)量不超過(guò)傳統(tǒng)機(jī)翼。
崔爾杰說(shuō)，我們的智能變形飛機(jī)有沒(méi)有必要適應(yīng)這么寬的飛行環(huán)境變化？這值得好好探討。為此，崔爾杰在沙龍上提出發(fā)展飛行器可變形技術(shù)的五大問(wèn)題。第一是究竟要研制什么樣的智能變形飛行器？第二是智能可變形飛行器要不要是如此全能的？第三是如此大的特征性變化如何應(yīng)對(duì)？第四是面臨的技術(shù)難題能否順利解決？第五是如何選擇我們的發(fā)展道路。
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