空客公司研究「半氣動彈性鉸鏈」機翼概念

空客公司的「信天翁」1號(AlbatrossOne)「半氣動彈性鉸鏈」機翼概念可以幫助減少阻力並對抗湍流的影響。

海鳥信天翁可以翱翔數百公里而不需拍打翅膀，模仿這種飛行技術可能有助於工程師設計更輕、更省油的飛機。在所有羽毛類生物中，信天翁享有傳奇地位。對於鳥類愛好者來說，它是一種龐大的動物，擁有鳥類中最大的翼展。對於高爾夫球手來說，類似於單洞比分低於標準桿3桿。對於許多工程師來說，信天翁是下一代飛機機翼的代名詞。

不難看出為什麼信天翁已經抓住了工程師的想像力：這種非凡的海鳥可以翱翔幾百公里而不會拍打它的翅膀！沒有其他鳥類或有翅膀的生物能夠做同樣的事情。信天翁飛行技術的秘密在於它能夠在長途旅行時將其機翼「鎖定」在肩膀上。事實上，信天翁在長途旅行中可以花費一半的時間迎風翱翔並向上飛行，從而以輕鬆地進行長距離飛行。另一方面，當面對陣風時，信天翁可以快速調整翅膀，以更好適應風速的突然變化。這種飛行技術稱為「動態翱翔」，即反覆穿越不同速度的氣團間的邊界以獲得能量。雖然多種海鳥也經常使用這種技術，但信天翁使用這項技術達到了最大效率。

空客公司下屬的英國菲爾頓的工程師從信天翁獲取了靈感，在空客公司ProtoSpace基地的支持下，開發了「信天翁」1號。這是一種採用了「半氣動彈性」鉸接翼尖的縮比遙控驗證機。空客公司工程師湯姆?威爾遜表示，鉸接翼尖概念並不新鮮，軍用飛機在航母上使用該技術來增加飛機在艦載數量。然而，「信天翁」1號是第一種在空中飛行時進行自由振動翼尖試驗的飛機，這部分鉸接翼尖占機翼長度的三分之一。

與自由振動的翼尖相比，傳統飛機機翼在湍流期間向機身傳遞了巨大負荷。這要求機翼強度大大加強，而採用加強翼盒，則飛機重量會顯著增加。「半氣動彈性鉸鏈」機翼允許翼尖根據陣風情況進行反應和彎曲，載荷得到顯著降低。同時，這種機翼還可以減少阻力、抵禦湍流和陣風的影響。

改進飛機機翼設計是「信天翁」1號的目標之一，該項目借鑒了信天翁的飛行技術。該驗證機是一架基於A321飛機的縮比飛機，採用碳纖維和玻璃纖維增強聚合物以及增材製造的部件。經過20個月的開發，該機首輪飛行試驗於今年2月結束。「信天翁」1號的下一步是開展包含兩種飛行模式的進一步飛行試驗，即實現翼尖在飛行過程中解鎖以及試驗過渡過程。

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