NASA将使用记忆合金在飞机上折叠机翼

据美国宇航局称，折叠机翼是未来飞机的关键航空技术。为了实现它，该机构正在寻找一种轻便的记忆合金。该合金是为展向自适应翼(SAW)项目开发的。这种合金可以让飞机的机翼和控制面在飞行中改变形状，而无需使用任何液压系统。自1903年赖特飞行器的木质和鸭翼首次发展以来，飞机的机翼已经发生了很大的变化。不仅如此，随着不断的发展，机翼也变得越来越复杂。机翼的效率也受到限制，因为它们依赖于移动和倾斜的刚性控制面来工作。

如果机翼是由“橡胶”之类的东西制成的，它可以根据飞行条件将自己塑造成各种形状，同时仍然保持平滑的气动形状，以最小化形状乱流。莱特飞行器的飞行控制是通过简单的滑轮包裹机翼来实现的。很长一段时间以来，航空航天工程师一直在探索这一概念，并在1960年将其修改应用于北美XB-70瓦尔基里。这项技术的问题在于，所用的折叠机构既笨重又耗能。由NASA的阿姆斯特朗飞行研究中心、格伦研究中心、兰利研究中心、波音研究与技术公司和Area-I公司共同努力，目前正在研究取代常规液压和发动机的技术。他们打算使用轻80%的执行器，由形状记忆合金驱动。他们发明的机翼在亚音速、跨音速和超音速下都能更好地工作。

美国国家航空航天局在加利福尼亚州爱德华兹空军基地的罗杰斯干湖上空进行了一些飞行测试，使用的是遥控原型技术评估研究飞机(PTERA)。这架飞机的机翼尖端可以在战斗中在0到70度之间上下折叠。碳复合材料无人机配备了广泛的遥测和传感器。它以跑道模式飞行，机翼在零位置，然后在后续飞行中以70%的上下位置飞行。

这架飞机能够通过一个由热形状记忆合金制成的管组成的驱动器来实现机翼的变化。记忆合金是一种由外界因素触发的合金。通常，是热量使合金回到它原来的位置。这意味着你可以拿一块合金带，把它揉成一团，然后加热，使它恢复原来的形状。在PTERA中，翅膀上有一根管子，可以使尖端在加热时向上或向下弯曲。波音研究与技术公司的技术研究员Jim Mabe表示，“我们与美国宇航局和波音公司合作开发的这种新合金的性能确实表现出了出色的性能。从我们在波音公司开始初步测试到飞行测试，这种材料表现得一直稳定，表现出优于以往材料的性能。”

美国国家航空航天局表示，折叠机翼的能力可能使制造商有一天能够制造出更轻、更简单的飞机，机翼将更长、更细。与此同时，机翼将配备稳定器和舵，这不仅使它们更省油。这些飞机将能够改变机翼以适应飞行过程中不同的空气条件。这也将使超音速飞行更容易。SAW首席研究员Matt Maholt说，“在超音速飞行中，将翼尖向下折叠，从而‘乘风破浪’有很多好处，包括减少阻力。这可能导致更高效的超音速飞行。通过这一努力，我们也许能够将这一元素应用到下一代超音速飞行中，在从亚音速过渡到超音速的过程中，不仅能减少阻力，还能提高性能。这是利用形状记忆合金实现的。”

NASA今年将继续与SAW飞行合作。他们主要集中在一次飞行中向下70度到70度的折叠机翼上。该技术经过测试和批准后，也将应用在F-18上。Moholt说,“我们将SAW技术置于真实的飞行环境中，这些飞行不仅证明了我们可以使用这种技术飞行，而且验证了我们如何集成它。我们将利用这些飞行的数据继续改进驱动系统，包括实际折叠机翼的速度和平滑度，我们将在2018年再次飞行时应用这些数据。”