智能变形飞行器发展与技术分析

晏浚译

摘 要：智能变形飞行器能够自动的对其外形进行改变，以便其能够在不同的飞行环境中更好的飞行，从而实现飞行器整体综合作战性能的提高。由此可见，智能变形飞行器是未来飞行器发展的必然趋势。智能变形飞行器是一种具有较强飞行适应能力的飞行器，其具有较好的发展前景。笔者针对智能变形飞行器的发展进行了探究与分析，并提出了智能变形飞行器主要技术，希望有助于扩大智能变形飞行器的发展和应用前景。

关键词：智能;变形飞行器;技术

一、智能变形飞行器的发展

自莱特兄弟在美国使用飞行完成了人类史上第一次动力持续飞行后，飞行器便开始迅速发展，飞行器的外形也随之越来越丰富，同时飞行的高度和速度也得到了明显的提升，并且更加的灵活[1]。但是，与飞行类的生物相比，人类发明的飞行器还具有较大的提高空间，很难像鸟类动物一样可以灵活的对自身的飞行状态进行调整，以此来适应不同的飞行环境，从而达到更好的飞翔于空中。笔者在高中时期参与了科技创新与素质拓展活动，在航天飞行器设计制作中开始了智能变形飞行器的探索，如图1所示，通过动手实践更加对智能变形飞行器的发展前景予以远大的憧憬。

智能变形飞行器是一个全新的概念，它意味着飞行器的用途更加的广泛，形态更加的多样化，全新的科学技术、制作材料和前沿的工艺综合在一起，为科学幻想的实现奠定了坚实的基础。智能变形飞行器可以在不同的飞行环境、飞行剖面以及任务和使命等做出适应性的变形，可以灵活的调整飞行高度、飞行速度以及飞行航迹，从而优化飞行性能。同时，智能变形飞行器还可以根据需要对自身的隐身特性进行调整，具有目的性的减少或者增强飞行器的雷达散射面积。国外已经对智能变形飞行器的变形开展了多年的研究，目前，相对来说，美国在智能变形飞行器变形研究方面处于领先的位置，智能变形飞行器变形技术发展十分迅速。一些西方发达国家也先后针对智能变形飞行器变形研究的开展投入了较多的资金，部分智能化变形元件已经开始进行飞行测试和试验，智能变形飞行器在航空航天领域的应用指日可待。

二、智能变形飞行器的主要技术

（一）智能变形飞行器的总体技术

为了验证智能变形飞行器变形结构概念和相关技术的可行性，美国已经开始研制变形结构无人机。涉及的技术主要包括无缝蒙皮材料、先进的飞行控制软件和智能化装置等[2]。经过笔者查阅资料发现美国洛马公司首次针对飞行器在飞行过程中结构的变换进行了试验。该试验所使用的飞行器与波音公司、诺格公司的X-45，47在整体外形布局上较为类似，为了更好适应不同的飞行环境，从而更加高效的完成任务或者使命，智能变形飞行器可以优化其外在的几何形状。智能变形飞行器在起飞的过程中，机翼展开呈现出最大化的翼展形状。智能变形飞行器在低空高速飞行的过程中，需要通过内侧机翼上折来实现结构的变换，将内侧机翼贴合在机身上。在折叠机翼的过程中，浸湿的面积在25%以内，后掠角变量达到30度，而边缘依然保持不变。

（二）光滑连续的柔性蒙皮技术

智能变形飞行器的变形机翼与常规飞行器的机翼相比，对蒙皮结构的要求相对也更高。智能变形飞行器要求蒙皮结果不仅需要具有常规蒙皮较轻的质量、较大的法向刚度、承受和传递气动载荷的特点，同时还需要具有较强的光滑连续性和较大尺度的变形特点[3]。因此，智能变形飞行器应该将传统材料和新型材料进行有机的结合，并创新蒙皮的结构设计，注重提高材料的设计质量、变形能力和承载能力，从而创新设计出符合智能变形飞行器变形方案的柔性蒙皮結构。

（三）质量轻、高效能的变形驱动控制技术

智能变形飞行器运用的变形驱动控制技术是设计智能变形飞行器的一项关键性技术。智能变形飞行器的驱动装置不仅需要具有较轻的质量、较高的效能，同时还需要具有较快的响应、较低的能耗和容易控制的特点。以往电机驱动和液压驱动的方式相对来说比较笨重，并且操作较为复杂，这很难满足智能变形飞行器的设计需求，智能变形飞行器后续的发展应该将智能材料的新型驱动装置作为发展重点。

综上所述，智能变形飞行器设计是一项具有广泛应用前景的新型技术，智能变形飞行器的构想主要来源于仿生。随着高新科学技术的不断发展与进步，与智能变形飞行器相关的先进技术也随之快速发展和进步，这为智能变形飞行器的研究打下了良好的基础。对智能变形飞行器的发展和基础技术展开研究，并将有关智能飞行器的理论与技术进行整合，同时在技术上不断的进行创新，这将为我国智能变形飞行器的研究和发展提供重要的理论和技术支撑，从而加快智能变形飞行器变形技术的实现进程，并扩大智能变形飞行器的应用前景。

参考文献：

[1]许云涛.智能变形飞行器发展及关键技术研究[J].战术导弹技术，2017（2）：26-33.

[2]陈铁彪，王洪波，康永来，et al.变形技术在助推-滑翔飞行器中的应用前景分析[J].战术导弹技术，2017（5）：1-5.