空客“超性能机翼”项目演示验证机首飞

11月初，该公司“超性能机翼（extra performance wing）”项目开启了第一阶段飞行测试，达成项目重要里程碑。此次首飞的是该项目改装的“奖状”VII喷气公务机（翼展16米，最大起飞重量10吨），安装了湍流探测激光雷达、用于远程无人驾驶飞行测试的天线等，主要进行了载机平台的基本性能测试和飞行测试系统的使用验证。

超性能机翼：仿生学设计进一步提高机翼气动性能“超性能机翼”（eXtra Performance Wing）项目由空客子公司、技术孵化公司UpNext领导，旨在通过彻底重新思考目前所了解的飞机机翼知识，来提高飞行性能并有效应对环境问题。该项目利用仿生学（受生物启发的工程），开发一种可以在飞行过程中改变形状和姿态的机翼，以最大限度地提高空气动力效率。如果该概念验证成功并集成到新飞机中，将有可能显著降低燃油消耗（5-10%）。“超性能机翼”作为空客“明日之翼”项目（聚焦轻质复合材料机翼的快速制造）的补充，主要验证弹出式扰流板（pop-up spoiler）、半气动弹性铰链翼梢（semi-aeroelastic hinged wingtip），以及多功能变形后缘三项关键技术，预计综合气动效率可提升5-10%。

• 弹出式扰流板主要是在飞行中根据气流变化快速偏转（仿鸟类飞行中调整羽毛），以实现最优外形
• 多功能变形后缘是根据气流变化实时调整后缘舵面（可能是无缝变形后缘）实现最优翼型
• 半气动弹性铰链翼梢一方面可以在地面折起以解决大展弦比（设计目标接近20，类似波音桁架支撑翼）机翼的机场适应性问题，另一方面在空中折叠起某个角度或者变成自由机构，实现载荷减缓，可减轻飞机重量。（这个设计灵感来自信天翁，信天翁可以将其翅膀“锁定”在肩膀上以进行长距离飞行，但当面对阵风时，它们可以“解锁”肩膀，以便更好地迎风飞行）。空客 “信天翁1号“无人机飞行测试中证明了该技术的可行性。

空客公司空气动力学研究团队于2022年4月，利用3D打印的技术制造了缩尺的塞斯纳验证机模型，并在空客公司位于英国菲尔顿的机翼研究中心进行了大量的低速风洞测试。测试工作顺利完成后，空客公司基于测试结果进行充分空气动力学分析，将获取的技术成果逐步引入机翼概念设计中。目前，概念设计工作也已经完成，不同机翼部件制造工作已经开始。“超性能机翼”演示验证件的制造是空客公司四个创始国之间合作的经典范例：英国将制造机翼，西班牙将制造折叠铰接翼尖，而高升力系统将在德国设计开发，试验飞机的改装和和机翼装配工作在法国进行。

‍未来测试计划

2023-2024年，“超性能机翼”项目将主要开展第一阶段飞行测试，获得充足的飞行基线数据，大部分试验将在法国卡佐开展。2024-2025年，该机将安装“超性能机翼”样件进行第二阶段飞行测试（无人驾驶）和全面地面测试。

演示验证机将在第二阶段飞行测试期间进行远程驾驶，以确保UpNext公司的工程师能够将飞机配备的机载技术推向极限。由于试飞的塞斯纳只是一架演示验证机，不会投入后续生产，因此仅让飞行员完成地面测试而不是完成全面试飞的决定，减轻了验证演示机需要载人飞行的测试压力。此外，“超性能机翼”的设计翼展和展弦比分别超过50米和18，为了降低试验难度，第二阶段的飞行试验有可能不会安装全尺寸的大展弦比机翼，而采用1/3缩比的机翼。空客公司希望飞行测试能够让“超性能机翼”暴露在尽可能多的复杂真实飞行环境中，这将为不同的先进技术提供最好的场景来证明可靠性，并有朝一日将其融入到未来机翼设计中。