飛機會在空中“變形”?在2025高校科技成果交易會(以下簡稱“科交會”)上,清華大學帶來的飛展翼變體飛機技術吸引了很多企業的目光?!办`活起降和長航時飛行曾經不可兼得,而飛展翼變體飛機能隨時切換單翼、雙翼,收放自如,這讓飛機飛得更遠、落得更穩?!北本┣搴斤w展科技有限公司總經理張文升用模型演示了飛機切換機翼,并揭秘了飛機“變形”背后的“黑科技”。
在部分機場,由于跑道不夠寬,翼展大的飛機難以起降。小翼展的飛機雖能在相對狹窄的跑道上起降,但又往往無法實現長航程和長航時飛行。此外,在側風等復雜氣象條件下,大展翼飛機著陸時容易翼尖擦地。在機場空間相對擁堵時,飛機在機場滑行也時常會出現機翼剮蹭等情況。
如何破局?清華大學十余年“磨一劍”,研發飛展翼變體飛機技術。這項原創性技術讓靈活起降和長航時飛行不再是“選擇題”,為世界航空業發展提供一種變體飛行器解決方案。
“起降階段,我們采用雙翼構型,小翼展可大幅降低對跑道寬度的要求?!睆埼纳砸碚篂?0米的飛機為例進一步解釋,如果采用固定翼構型,起降跑道寬度至少需要20米。而在雙翼起降模式下,翼展可縮小至約10米,飛機就具備在鄉村道路、簡易跑道等條件下起降的可能。
雙翼構型不僅降低了飛機對機場、跑道條件的要求,近似三角形的結構還使飛機在近地起降階段具備更強的結構穩定性和抗突風能力。這幫助飛機在復雜的氣象條件下更加安全地起降。此外,雙翼構型起降縮短了飛機的翼展,也能夠減少翼尖擦地和剮蹭事故,提升了飛機運行的安全性。
當飛機達到合適的速度、高度條件,就可以在空中完成“變形”,由雙翼、小翼展構型,變為單翼、大翼展形態?!霸谶@一變體過程中,我們采用了空氣動力驅動變體,不依賴額外的驅動機構。結構簡單,重量代價小,變體過程迅速,對飛機整體影響很小。”張文升解釋道,直觀來看,機翼越細長,展弦比越大,巡航阻力就越低。他結合具體場景舉例說,在攜帶相同燃油的情況下,翼展從10米擴展至20米,飛機的航時可由約15小時提升至35小時以上,實現長航時飛行。
正是這種兼具靈活起降和長航時飛行的能力,使飛展翼變體飛機在應用端具備廣闊空間。目前,該技術已在翼展20米、航程6500公里、航時38小時的長航時無人機平臺上實現驗證,未來可在災區監測與應急通信保障、森林防火水情常態化監測、移動通信空中平臺等場景落地應用,從而更好地服務國計民生。
“在應急救援中,長航時與就近起飛尤為關鍵,我們的飛展翼變體飛機均能滿足這些現實需求?!睆埼纳硎?,當災區出現通信和交通中斷等情況時,相比對機場條件要求較高的大型固定翼無人機,飛展翼變體飛機可在更靠近災區的位置起飛,更快進入任務空域,提供通信和災情監測服務。
在張文升看來,這些應用前景能助力飛展翼變體飛機技術走向產業化,而此次科交會為這一轉化提供了支點?!霸俸玫募夹g,如果沒有展示的平臺,很難被真正了解和認可,更談不上在現實中落地?!彼寡?,“酒香也怕巷子深”,通過科交會,清華大學歷經十余年攻關的原創成果得以亮相,讓更多人了解這項技術。這也加速了這項技術為更多人帶來更便捷服務的進程。
科交會期間,北京清航飛展科技有限公司與清華大學意向簽約2400多萬元。未來,雙方將圍繞飛展翼變體技術繼續推進工程產品研發。“科交會就像‘加速器’,推動高校成果更快地服務國計民生?!睆埼纳硎荆磥肀本┣搴斤w展科技有限公司將深入了解產業上下游需求,結合地方經濟發展需要,推動更多好技術從實驗室走向實際應用。(中國教育報-中國教育新聞網通訊員 蔣穎妍 記者 劉盾 楊文軼)
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