在2020年9月19-21日举行的中国航天大会上，DeepTech了解到中国科学家正在进行柔性航天器的研究。如果航天器具有随时变形或适应环境不断变化等特殊性能，就能在复杂的飞行环境中完成更多更具挑战性的任务。柔性飞机技术在提高飞机的燃油经济性和安全性，甚至提高军用战斗机的作战性能方面有着巨大的潜力。
当你乘坐飞机时，你会注意到飞机的机翼不是一个完整的部件，机翼后面的一部分是可以移动的，叫做襟翼。襟翼是安装在机翼上的可移动表面，如下图所示。通过改变角度，襟翼可以在起飞时提供更大的升力，在着陆时提供减速。可移动的襟翼部件会增加故障概率，柔性机翼可以通过更换襟翼来避免这类事故。
图| flap示意图(来源：维基百科)
近年来，科学家们在不断探索柔性飞行器，我们身边的鸟类和昆虫的翅膀其实也是柔性飞行器的一种。它们的机翼在飞行过程中有很大的结构变形，这种变形对升力和推力的产生起着非常重要的作用。利用特殊材料和智能控制技术，柔性飞机具有可变高度、厚度、长度、机翼扭转以及智能飞行等其他性能。空中随时变形的特性也使飞机能够在更复杂的环境中完成更多的任务。
第一架飞向空中的柔性飞机。
2014年，密歇根大学教授、FlexSys创始人Kota的团队与美国空军合作，成功研制出柔性机翼，并进行了飞行测试。这种机翼采用了变形的一体式机构，取消了传统飞机机翼上的襟翼。Kota和他在NASA和美国空军的合作者声称，这次测试是航空领域的首次柔性机翼试飞。自20世纪90年代初以来，Kota教授提出了制造柔性机翼的想法。当时正在密歇根大学工作的科塔教授给附近的莱特-帕特森空军基地打了电话，他的想法引起了军方的强烈兴趣。之后，在美国空军研究实验室的支持下，Kota 美国团队进行了20年的研究，终于成功地飞越了世界2014年推出首款柔性机翼产品FlexFoil。FlexFoil的首次试飞于2014年11月6日在加州爱德华兹空军基地进行。工程师使用5米长的FlexFoil柔性可控机翼代替湾流III喷气式飞机的主后缘襟翼进行飞行测试。在这次测试中，飞机上只使用了柔性机翼，没有使用备用襟翼。第一次试飞非常成功，柔性机翼表现非常好，非常稳定。在接下来的三个月里，NASA每周都对FlexFoil进行各种恶劣工况下的测试：6000米到12000米的不同高度，1.7G(持续载荷)的各种倾斜动作，Flexfoil控制面18000Pa的高动压。在所有这些测试条件下，Flexfoil表现良好。Kota教授声称，开发柔性机翼和襟翼的目的是创造一种可以在整个飞行过程中进行微调的机翼。与传统机翼相比，柔性机翼更可靠、更安静、更省油。Kota教授估计，如果将柔性机翼技术完全应用到新型飞机上，油耗可以降低12%。
想象力丰富。
这项技术无论在民用还是军用上都有着丰富的想象空间。2015年，欧盟启动了一个名为FLEXOP的项目，研究高性能机翼。这个项目由欧盟资助，与空客有技术合作。在这个项目中，提出了柔性机翼的两个概念。一种是慕尼黑工业大学研制的颤振机翼，采用玻璃纤维增强复合材料和主动后缘襟翼控制技术。与标准机翼相比，它可以增加飞机20%的有效载荷或减少7%的油耗。
另一种是德国航空航天气动弹性研究所和代尔夫特大学联合研制的气动弹性机翼。利用碳纤维增强复合材料和新型复合材料的切割技术，使机翼在载荷的作用下能够弯曲扭曲到理想状态。与标准机翼相比，结构质量可减少20%。
2020年，在项目的最终测试中，这些技术通过实验结果展示了降低油耗7%的可能性。
除了省油，柔性机翼还有许多其他潜在优势。
传统的刚性翼飞机在飞行过程中受到气流的扰动，产生湍流。柔性机翼可以防止这种湍流，并使飞机美国的结构在执行任务时更加稳定。这种民航客机可以提高乘客的舒适度。对于军用战斗机来说，可以提高武器发射的精度。另一个优点是可靠性。因为取消了襟翼的设计，减少了大量的运动部件，从而大大降低了故障的概率。柔性可变飞行器已成为21世纪航空领域的研究热点。但是它的发展还处于初级阶段，从实际应用来说还面临很多挑战。比如如何提高材料的刚性，防止结冰，设计高效的控制系统等。需要科学家和工程师的不断努力。
