未來的機翼什麼樣?空客認準了這隻鳥:信天翁

法律顧問：趙建英律師

空中巴士「信天翁一號」的半氣動彈性鉸鏈機翼概念有助於減少阻力並且減少顛簸所造成的影響。

信天翁能夠連續翱翔數百公裡而無需扇動翅膀。通過模仿這種飛行技術，也許能夠幫助工程師們設計更輕、更省油的飛機。

在所有帶羽毛的生物中，信天翁享有傳奇地位。對於鳥類愛好者來說，它憑藉現今鳥類中最大的翼展當仁不讓成為「頭牌」。對於許多工程師來說，信天翁則是下一代飛機機翼的代名詞。

信天翁能夠連續翱翔數百公裡而無需扇動翅膀

這種神奇的海鳥可以翱翔幾百公裡而不需要扇動翅膀，沒有其他鳥類或有翅膀的生物能夠做出同樣的事情。所以，我們不難看出信天翁為何成為工程師們的靈感來源。信天翁飛行技巧的秘訣在於它能夠在長途飛行時將翅膀「鎖」在肩膀上。事實上，信天翁可以在長途飛行中用一半的時間迎著風，藉助風力不斷向上飛行，從而只需要花費很少的努力便可實現長距離的飛行。另一方面，當面對陣風時，信天翁可以迅速地解鎖翅膀，以便更好地在突如其來的風速短暫變化時遊刃自如。

這種飛行技術被稱之為「動態滑翔」，即反覆穿越不同速度的氣團之間的邊界以獲得能量。雖然很多海鳥也經常使用這種技術，但信天翁早已將它發揮到了極致。

「信天翁一號」是首款測試在飛行中自由擺動翼尖的飛機，其翼尖便佔據了機翼長度的三分之一。——空中巴士工程師湯姆·威爾遜

走近「信天翁一號」

半氣動彈性鉸鏈翼尖——更高效率

在空中巴士「原型空間」（ProtoSpace）的支持下，空中巴士的工程師們在英國菲爾頓研發了「信天翁一號」（AlbatrossOne），一款靈感來自信天翁的小型遙控飛行驗證機。這款驗證機配備了半氣動彈性鉸鏈翼尖。「鉸鏈翼尖的概念並不新鮮，軍用噴氣機經常用它來增加航空母艦的存放能力。然而，信天翁一號是首款測試在飛行中自由擺動翼尖的飛機，其翼尖便佔據了機翼長度的三分之一。」空客工程師湯姆·威爾遜解釋道。

與自由擺動的翼尖相比，傳統飛機的機翼在顛簸時會將巨大的載荷傳遞到機身，這就需要機翼根部配備非常牢固的翼盒，但這會大大增加飛機的重量。通過允許翼尖對陣風進行反應和變化，負載會得到顯著降低。同時，該技術有助於減少阻力並且減少顛簸所造成的影響。

信天翁一號

用大自然的靈感革新機翼設計

借鑑信天翁的飛行技術而革新機翼設計是「信天翁一號」的目標之一。這款驗證機是基於A321飛機的小比例版本，由碳纖維和玻璃纖維增強聚合物以及增材製造的部件構成。

經過20個月緊鑼密鼓的研發後，「信天翁一號」於今年2月完成首飛。下一步將要進行的是包括兩種飛行模式的進一步飛行測試，使翼尖在飛行過程中解鎖並檢查其過渡狀態。

值得一提的是，在7月下旬舉行的英國皇家國際航空紋身會航展上，空中巴士公布了一款用於區域航空運輸的混合動力電動渦輪螺旋槳飛機，受鳥類高效力學的啟發，這款客機擁有模仿猛禽的機翼和尾部結構，其獨立控制的羽毛可以提供主動飛行控制。

雖然不是為了代表真正的飛機，但空中巴士的「猛禽」客機概念基於現實的理念，對未來支線飛機的外觀提供了參考。它包括一個反映了鷹或獵鷹優雅的空氣動力學姿態的混合翼身連接，代表了仿生學的潛力（材料、結構和系統的設計和生產受大自然啟發）。

除了信天翁，還有鯊魚。

過去兩年中，在一些航空公司服役的空客飛機上已經加裝了小巧的「溝槽」，其紋理表面模仿鯊魚皮的效果，適用於機身和機翼等部位。這種表面的測試結果顯示鯊魚皮的概念非常適用於遠程飛機，其減阻表面在飛機高速巡航中異常有效。

可見，仿生學原理的探索會越來越廣泛。

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資料來源：空中巴士

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