郭翔鹰，王帅博，王松松

(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京 100124)

随着航空工业的迅速发展，民用和军事领域都对飞行器提出了更高的要求，因此变形机翼应运而生.变形机翼的气动外形通过在不同飞行状态中自适应变化，来保持最优的气动性能.随着智能材料结构的不断发展，越来越多的学者们倾向于使用形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)、压电材料、形状记忆聚合物等智能材料进行变形机翼设计.这些新型智能材料质量轻，相对于传统的驱动结构具有更好的适用性，已成为国内外学者研究的热点.

2005年，Lim等[1]将LIPCA压电驱动器布置于机翼后缘结构上，通过实验发现，作用300 V的电压时，该LIPCA机翼结构发生了5°的弯曲.2006年，Kim等[2]开发了用MFC驱动的智能扑翼，研制实验样机进行了动态测试.2007年，Vos等[3]将压电弯曲致动器应用于可变形机翼结构中，与传统副翼相比，新型可变形机翼滚转控制得到了较大的提升.2009年，Paradies等[4]设计了具有薄轮廓压电元件控制的无人机缩比模型，对机翼模型进行了静态实验分析和初步的动态实验分析，数值结果与实验结果吻合较好.对相同尺寸的夹层机翼与常规副翼控制进行了动力学实验比较，结果表明机翼产生的滚转力矩较低.2011年，Wickramasinghe等[5]采用压电纤维复合材料(marco-fiber composite,MFC)设计了一款智能可变形机翼.通过在双晶片结构外部覆盖一层电活性聚合物蒙皮，对压电纤维施加轴向的压缩预应力，增强了结构的变形能力.Bilgen致力于压电自适应机翼的设计，并展开了一系列的研究[6-13]，在文献[14]中设计了MFC的智能控制面模型，通电测试机翼后缘最大产生20°的变形，该设计基本满足飞行测试中机动特性要求；……