

商用飞机制造商以一种可预测的形状制造飞机:连接到一个管体上的两个机翼。当然,它们不止于此——例如,后面还有一个尾翼和一个水平稳定器——但这通常就是这个样子。这些飞行器的外表面有可移动的部件,可以使飞机完成关键的机动,如转弯或爬升。
但来自美国宇航局(NASA)、麻省理工学院(MIT)和其他机构的研究人员正在研究一种与波音737等飞机截然不同的飞机概念。这种飞行器呈飞翼造型,类似于NASA的一架名为X-48的飞机,或B-2“幽灵”轰炸机。然而,它的构造使其更加与众不同。机翼由许多小的空心部件组成,这些部件通过螺栓连接在一起,使其坚固而轻巧。
这些部件——你可以把它们想象成中空的乐高积木——由塑料制成,形状像八面体,看起来像两个背靠背的金字塔。其中一些用玻璃纤维加固,而另一些则没有,这意味着加固的单元是刚性的,而其他的则“有弹性”,麻省理工学院比特与原子中心(Center for Bits and Atoms)的博士候选人、以及在一篇描述该飞机的研究报告的作者之一Ben Jenett说道,该报告发表在《智能材料与结构》(Smart Materials and Structures)期刊上。

结果是,这架飞机目前只是一个实验结构,它看起来不像普通飞机,而且使用的材料也不同——大多数飞机由铝或碳纤维复合材料等物质制成。
“这种类型的飞机与传统的管状和翼式飞机非常不同,”Jenett说。
在机翼内部,其结构呈现出网格状。由于一些部件比其他部件更坚固,研究人员可以通过以特定方式排列这些坚固或有弹性的材料来“编程”机翼,以控制“它对空气动力载荷的响应”,Jenett说。
研究团队创建了两个原型,每个原型的翼展为14英尺。其中一个原型还增加了内部致动器,可以移动翼尖并改变机翼的形状。如果飞机实际飞行——在本例中,他们在NASA风洞中进行了测试——这些致动器将允许飞行器执行诸如滚转甚至产生更多升力的操作。

Jenett认为这种飞机设计可应用于“高空、长航时飞行器”,用于通信或侦察等任务。这意味着你不应该指望乘坐它飞行。
“尽管我很想说我们要用它取代波音和空客,但我知道这可能不是现实,”Jenett补充道。“但我确实看到了很多尖端应用[这项技术],传统方法在那里根本不起作用。”
这并不是唯一一款外观新颖独特的飞机概念——波音和西科斯基公司的一款带有两个堆叠旋翼的新型直升机能够比普通直升机飞得更快,而波音等公司也在研发电动垂直起降飞行器。麻省理工学院的另一项研究创造了一架离子推进飞行模型飞机,其发动机没有任何移动部件。