（圖文無關(guān)）

如果你在飛機(jī)機(jī)翼旁邊有一個(gè)靠窗的座位，你可能會(huì)看到機(jī)翼上的襟翼逐漸嚙合，并在飛機(jī)起飛和降落時(shí)脫離。這是因?yàn)樵陲w行的每個(gè)階段——起飛、著陸、巡航和機(jī)動(dòng)——理想的機(jī)翼參數(shù)會(huì)有所不同。到目前為止，我們已經(jīng)通過修改帶有鉸接表面的剛性機(jī)翼來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。但想象一下，如果整個(gè)機(jī)翼都能改變形狀——這就是美國宇航局和麻省理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的研究人員正在努力的方向。

在《智能材料與結(jié)構(gòu)》雜志（Smart Materials and Structures）的一篇論文中，研究小組解釋了它是如何從根本上重新設(shè)計(jì)飛機(jī)機(jī)翼的。他們的新結(jié)構(gòu)是一個(gè)輕質(zhì)的格子框架，由數(shù)千個(gè)重復(fù)的、微小三角形的火柴狀支柱制成，覆蓋在薄的聚合物層中，機(jī)翼變得更輕、更節(jié)能。

因?yàn)檫@種“超材料”是中空的，不到橡膠密度的千分之一，所以它非常輕巧——不到橡膠密度的千分之一。并且，精心定位的支柱允許機(jī)翼根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)載條件的變化自動(dòng)改變形狀。這兩個(gè)因素都可以使飛機(jī)更加節(jié)能。

機(jī)翼可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，這個(gè)新設(shè)計(jì)意味著機(jī)翼可以轉(zhuǎn)換為每個(gè)步驟的最佳狀態(tài)，使飛行效率更高。由于機(jī)翼可以根據(jù)每個(gè)飛行階段(起飛、著陸、轉(zhuǎn)向等)的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，因此可以比傳統(tǒng)機(jī)翼表現(xiàn)得更好，傳統(tǒng)機(jī)翼的設(shè)計(jì)并不是為了在飛行的任何階段實(shí)現(xiàn)性能的最大化。

這不是一個(gè)全新的概念。它是在幾年前提出的，但現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用注塑成型制造機(jī)翼各個(gè)零件的方法。他們得出了生產(chǎn)每個(gè)部件（一個(gè)沿著每個(gè)邊緣都有微小支柱的空心立方體）所需的時(shí)間——從幾分鐘到幾秒鐘不等。雖然他們創(chuàng)建的幾米長的模型是手工組裝的，但該過程設(shè)計(jì)為重復(fù)的，因此在未來，小型自主機(jī)器人將能夠組裝機(jī)翼。

輕型變形機(jī)翼的潛力引發(fā)了對理想飛機(jī)形狀的質(zhì)疑。通過這項(xiàng)技術(shù)，我們可以擺脫“帶翅膀的管”設(shè)計(jì)，并利用更有效的配置——可能是一體化的車身和機(jī)翼結(jié)構(gòu)。如果你在30,000英尺的高度巡航時(shí)觀看飛機(jī)機(jī)翼改變形狀的想法會(huì)讓你感到驚恐，不用擔(dān)心——這距離商業(yè)航空公司還有很長的路要走。與此同時(shí)，它還有可能重新設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如風(fēng)力渦輪機(jī)的翼狀葉片。

美國宇航局研究工程師尼古拉斯·克雷默(Nicholas Cramer)表示：“我們能夠通過在不同攻角下將形狀與載荷相匹配來提高效率。”

麻省理工研究生本杰明·杰奈特（Benjamin Jenett）稱，在美國宇航局位于弗吉尼亞州的蘭利研究中心進(jìn)行的風(fēng)洞測試現(xiàn)實(shí)，機(jī)翼的性能比預(yù)期的更好。