主动气动弹性控制技术，助力飞行器更加灵活安全的飞行

没有什么事情可以像鸟儿翱翔天空那样令人神往，没有什么事情像学习鸟儿飞行那样艰难。给飞机插上像鸟儿那样高效与灵活地翅膀一直都是飞机设计师的终极目标。随着设计能力的提升和工业制造技术的发展，人们早已摆脱了引力的束缚，逐步实现着翱翔天空的梦想。但是，梦想实现的过程中仍然面临着很多问题和挑战。极端天气下保证安全飞行就是挑战之一。

飞机遭遇大气乱流后不仅客舱会出现大幅颠簸、造成人员恐慌和伤亡，飞机结构也会出现变形和振动，严重影响飞行姿态和飞行安全。这种现象有个专业的名称——强风和乱流引发的气动弹性问题！

飞行器流场作用下的变形的振动

气动弹性学科专门研究飞行器在流场作用下的弹性变形、振动、及其动态响应的一门学科。由于飞行器也会对周围流场产生影响，因此气动弹性力学是典型的流固耦合交叉学科。气动弹性并不总是高深莫测，我们身边处处都有气动弹性问题，迎风飘扬的旗帜、寒风中呼啸的绳索、以及大风中摇摇欲坠的大桥。气动弹性往往会带来致命的问题，1940年建成通车才4个月的美国Tacoma线索桥在18米／秒的低风速下发生气动弹性颤振而倒塌，许多飞机也纷纷败在了气动弹性问题脚下。面对气动弹性这只拦路虎，飞行器设计师使出了浑身解数……

在中国航天三院就有这么一群专攻气动弹性问题的设计师们，通过多年的积累和钻研，，采用创新的手段，不断攻克气动弹性问题，并通过技术验证机完成飞行试验验证。聪明的设计师们针对气动弹性问题，他们在机翼后缘安装了刻意控制的分布式舵面来调节飞机的气动和结构性能。这些舵面可在飞行时依据实时飞行状态和外界大气等扰动情况，主动对飞机的振动和变形进行减缓，减小飞机的颠簸和受力情况，实现极端扰动环境下安全飞行的目的。数值仿真是设计师们最有利的武器，他们通过高精度的建模可以模拟大气扰动下飞机的飞行情况，并通过主动控制系统设计实现有效的振动减缓。

气动弹性技术验证机技术人员采用小型涡轮喷气发动机作为推进动力，能最大程度模拟真实飞行条件下的不同状况，机载飞行控制系统、地面站控制系统、机载气动弹性控制系统各司其职，共同保障试验的进行。

气动弹性主动控制技术团队

飞行验证机的数值仿真

飞行验证机功能模块

试验中的珍贵数据被悉心记录下来，这些数据逐步验证着工程师们的设计理想，并且助力他们设计出更高性能、更加安全的飞行器

飞行试验数据及效果

科技的进步和发展不断融入我们的生活，改变着我们的生活方式，甚至影响着我们每天的心情。随着主动气动弹性技术的完善和应用，也许在不久的将来，我们乘坐飞机再也不怕气流的颠簸，安心享受科技带给我们的边界和舒适，有一天，我们真的会像鸟儿那样去驾驭天空、去拥抱自然……（文/刘燚）

免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。