陈 钱，白 鹏，尹维龙，冷劲松，李 锋

（1．中国航天空气动力技术研究院，北京 100074；2．哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150080）

0 引 言

随着空天领域对多功能高效能飞行器需求的增强［1］和仿生飞行与 智 能 材 料 结 构 研 究 的 进 展［2－5］，现代变形飞机的研究迅速成为空天技术创新领域的热点。相比于固定外形飞机，现代变形飞机能如鸟类等飞行生物一样随环境与任务变化而灵活改变自身形状与尺寸，获得实时最优性能［6－7］。相比于传统变形飞机，现代变形飞机能充分应用流动控制与智能轻质可变材料结构来实现多时空尺度变形，获得更优综合性能。这些特点使得未来飞机发展中现代变形飞机有着广阔前景。

正由于上述原因，现代变形飞机的研究引起Cornell和Purdue等二十所以上研究型大学的学术小组的探索兴趣，受到NASA和DARPA等主要政府专门机构的投资重视，促成Lockheed Martin和NextGen Aeronautics等先进空天技术公司的持续参与。研究者通过合作开展大型研究项目“Mission Adaptive Wing［8］”，“Active Flexible Wing／Active Aeroelastic Wing［9－10］”，“Smart Wing［11－13］”，“Morphing［14－16］”，“Morphing Aircraft Structures［17－20］”，在小尺度局部变形、中尺度分布变形、大尺度全局变形研究方面均获得突破，例如，融合新材料的机翼前缘与后缘灵活变弯度技术已完成理论计算、风洞实验、飞行验证研究。

尽管进展显著，现代变形飞机的研究仍然面临诸多挑战。首先，现代变形飞机作为革命性的［19］多功能飞行器，缺乏先前借鉴，其“设计”几乎属于全新课题，多使命任务的规划与建模、多变形方式的评估与协同，都亟待大量研究；其次，现代变形飞机作为全周期的高效能飞行器，重量问题十分关键［1］，其“实现”在较大程度上依赖于流动控制与智能轻质可变材料结构的进展，虚拟形状变化与实际形状变化的结合、智能材料结构与机械驱动机构的集成，都存在大量难点。……