晏浚譯

摘 要：智能變形飛行器能夠自動(dòng)的對(duì)其外形進(jìn)行改變，以便其能夠在不同的飛行環(huán)境中更好的飛行，從而實(shí)現(xiàn)飛行器整體綜合作戰(zhàn)性能的提高。由此可見，智能變形飛行器是未來飛行器發(fā)展的必然趨勢。智能變形飛行器是一種具有較強(qiáng)飛行適應(yīng)能力的飛行器，其具有較好的發(fā)展前景。筆者針對(duì)智能變形飛行器的發(fā)展進(jìn)行了探究與分析，并提出了智能變形飛行器主要技術(shù)，希望有助于擴(kuò)大智能變形飛行器的發(fā)展和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：智能;變形飛行器;技術(shù)

一、智能變形飛行器的發(fā)展

自萊特兄弟在美國使用飛行完成了人類史上第一次動(dòng)力持續(xù)飛行后，飛行器便開始迅速發(fā)展，飛行器的外形也隨之越來越豐富，同時(shí)飛行的高度和速度也得到了明顯的提升，并且更加的靈活[1]。但是，與飛行類的生物相比，人類發(fā)明的飛行器還具有較大的提高空間，很難像鳥類動(dòng)物一樣可以靈活的對(duì)自身的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以此來適應(yīng)不同的飛行環(huán)境，從而達(dá)到更好的飛翔于空中。筆者在高中時(shí)期參與了科技創(chuàng)新與素質(zhì)拓展活動(dòng)，在航天飛行器設(shè)計(jì)制作中開始了智能變形飛行器的探索，如圖1所示，通過動(dòng)手實(shí)踐更加對(duì)智能變形飛行器的發(fā)展前景予以遠(yuǎn)大的憧憬。

智能變形飛行器是一個(gè)全新的概念，它意味著飛行器的用途更加的廣泛，形態(tài)更加的多樣化，全新的科學(xué)技術(shù)、制作材料和前沿的工藝綜合在一起，為科學(xué)幻想的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。智能變形飛行器可以在不同的飛行環(huán)境、飛行剖面以及任務(wù)和使命等做出適應(yīng)性的變形，可以靈活的調(diào)整飛行高度、飛行速度以及飛行航跡，從而優(yōu)化飛行性能。同時(shí)，智能變形飛行器還可以根據(jù)需要對(duì)自身的隱身特性進(jìn)行調(diào)整，具有目的性的減少或者增強(qiáng)飛行器的雷達(dá)散射面積。國外已經(jīng)對(duì)智能變形飛行器的變形開展了多年的研究，目前，相對(duì)來說，美國在智能變形飛行器變形研究方面處于領(lǐng)先的位置，智能變形飛行器變形技術(shù)發(fā)展十分迅速。一些西方發(fā)達(dá)國家也先后針對(duì)智能變形飛行器變形研究的開展投入了較多的資金，部分智能化變形元件已經(jīng)開始進(jìn)行飛行測試和試驗(yàn)，智能變形飛行器在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用指日可待。

二、智能變形飛行器的主要技術(shù)

（一）智能變形飛行器的總體技術(shù)

為了驗(yàn)證智能變形飛行器變形結(jié)構(gòu)概念和相關(guān)技術(shù)的可行性，美國已經(jīng)開始研制變形結(jié)構(gòu)無人機(jī)。涉及的技術(shù)主要包括無縫蒙皮材料、先進(jìn)的飛行控制軟件和智能化裝置等[2]。經(jīng)過筆者查閱資料發(fā)現(xiàn)美國洛馬公司首次針對(duì)飛行器在飛行過程中結(jié)構(gòu)的變換進(jìn)行了試驗(yàn)。該試驗(yàn)所使用的飛行器與波音公司、諾格公司的X-45，47在整體外形布局上較為類似，為了更好適應(yīng)不同的飛行環(huán)境，從而更加高效的完成任務(wù)或者使命，智能變形飛行器可以優(yōu)化其外在的幾何形狀。智能變形飛行器在起飛的過程中，機(jī)翼展開呈現(xiàn)出最大化的翼展形狀。智能變形飛行器在低空高速飛行的過程中，需要通過內(nèi)側(cè)機(jī)翼上折來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變換，將內(nèi)側(cè)機(jī)翼貼合在機(jī)身上。在折疊機(jī)翼的過程中，浸濕的面積在25%以內(nèi)，后掠角變量達(dá)到30度，而邊緣依然保持不變。

（二）光滑連續(xù)的柔性蒙皮技術(shù)

智能變形飛行器的變形機(jī)翼與常規(guī)飛行器的機(jī)翼相比，對(duì)蒙皮結(jié)構(gòu)的要求相對(duì)也更高。智能變形飛行器要求蒙皮結(jié)果不僅需要具有常規(guī)蒙皮較輕的質(zhì)量、較大的法向剛度、承受和傳遞氣動(dòng)載荷的特點(diǎn)，同時(shí)還需要具有較強(qiáng)的光滑連續(xù)性和較大尺度的變形特點(diǎn)[3]。因此，智能變形飛行器應(yīng)該將傳統(tǒng)材料和新型材料進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并創(chuàng)新蒙皮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注重提高材料的設(shè)計(jì)質(zhì)量、變形能力和承載能力，從而創(chuàng)新設(shè)計(jì)出符合智能變形飛行器變形方案的柔性蒙皮結(jié)構(gòu)。

（三）質(zhì)量輕、高效能的變形驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)

智能變形飛行器運(yùn)用的變形驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是設(shè)計(jì)智能變形飛行器的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。智能變形飛行器的驅(qū)動(dòng)裝置不僅需要具有較輕的質(zhì)量、較高的效能，同時(shí)還需要具有較快的響應(yīng)、較低的能耗和容易控制的特點(diǎn)。以往電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)的方式相對(duì)來說比較笨重，并且操作較為復(fù)雜，這很難滿足智能變形飛行器的設(shè)計(jì)需求，智能變形飛行器后續(xù)的發(fā)展應(yīng)該將智能材料的新型驅(qū)動(dòng)裝置作為發(fā)展重點(diǎn)。

綜上所述，智能變形飛行器設(shè)計(jì)是一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的新型技術(shù)，智能變形飛行器的構(gòu)想主要來源于仿生。隨著高新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，與智能變形飛行器相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)也隨之快速發(fā)展和進(jìn)步，這為智能變形飛行器的研究打下了良好的基礎(chǔ)。對(duì)智能變形飛行器的發(fā)展和基礎(chǔ)技術(shù)展開研究，并將有關(guān)智能飛行器的理論與技術(shù)進(jìn)行整合，同時(shí)在技術(shù)上不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，這將為我國智能變形飛行器的研究和發(fā)展提供重要的理論和技術(shù)支撐，從而加快智能變形飛行器變形技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程，并擴(kuò)大智能變形飛行器的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]許云濤.智能變形飛行器發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2017（2）：26-33.

[2]陳鐵彪，王洪波，康永來，et al.變形技術(shù)在助推-滑翔飛行器中的應(yīng)用前景分析[J].戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)，2017（5）：1-5.