终结乱流？ NASA研发更长更薄的客机机翼

人们在搭乘飞机时难免会遇到乱流。尽管大多数乱流不会对飞行安全构成威胁，但它们引发的机身颠簸还是会让人感到不舒服或担心。现在，美国国家航空航天局（NASA）正在研发一款比现有机翼更长、更薄的新型机翼，可以让未来的飞机飞行得更平稳、更节省燃油，有助于减轻乱流带来的振动与不适。

NASA在新闻稿中指出，将来你搭乘的飞机可能与今天的飞机迥然不同，它们将拥有更长、更薄的机翼，在提供更平稳飞行体验的同时还能节省燃油。

这种机翼对于商用飞机而言将是一项革命性的设计，但正如任何突破性技术一样，它们也面临着自身的研发挑战，而NASA和波音公司的专家正在努力解决这些挑战。

当飞机在飞行时，机翼会产生升力，更长、更薄的机翼可以减少阻力，进而提高效率。然而，这样的机翼在飞行中可能会变得很有弹性。

藉由“整合自适应机翼技术成熟度”（Integrated Adaptive Wing Technology Maturation）合作项目，NASA和波音公司近期完成了“高展弦比机翼模型”（higher aspect ratio wing model，注：高展弦比指机翼比较长且窄）的风洞测试，其目的在于探索如何在不产生此类机翼问题的情况下提高效率。

NASA兰利研究中心（Langley Research Center）的航天工程师平克顿（Jennifer Pinkerton）说：“当机翼非常有弹性时，其振动幅度会比较大。”而这种高展弦比机翼通常也比较省油。

如果没有适当的工程设计，细长的机翼可能会弯曲或出现颤振（flutter）现象，导致飞机在阵风中振动和摇晃。

平克顿说：“颤振是一种非常剧烈的相互作用。当气流流过机翼并与飞机结构相互作用，使机翼的自然频率受到激发时，机翼的振荡会被放大，而且可能呈指数级增长，最终造成灾难性的故障。”

研究人员致力于减轻阵风对飞机的影响，降低飞机转弯和移动时产生的机翼负荷，并抑制颤振现象。减少或控制这些因素可以显著提升飞机的性能、燃油效率和乘客舒适度。

由于风洞的尺寸无法容纳一般的商用飞机，所以NASA和波音公司请“下一代航空技术公司”（NextGen Aeronautics）设计和制造了一架按全尺寸飞机的比例缩小的飞机模型，以便在风洞中对新型机翼进行测试。

这个模型类似于一架被纵向剖开的飞机，其中一侧机翼长13英尺（约4米）。该模型被安装在风洞内的墙壁上，机翼后缘装有10个可移动控制面板。研究人员可以调整这些控制面板，以控制气流并减少致使机翼振动的力量。而模型内部安装的仪器和感测器可以测量作用在模型上的力以及它的回应。

研究人员在2024年进行的第一组测试提供了基准读数，他们将这些读数与NASA的计算模拟结果进行比较，并据此改进了模型。他们在2025年进行的第二组测试则使用新的配置，而且增加了控制面板。

这些新功能最显著的优势体现在机翼应对阵风冲击的测试中。研究人员发现，机翼的抖动有显著减少。

在测试完成后，NASA和波音公司的专家正在分析数据。研究人员说，初步数据分析表明，NASA和波音公司开发的控制器展现出显著的性能提升。

他们将继续分析数据，并准备与航空界分享测试结果。航空公司和飞机设备制造商将可以从中学习和受益，进而决定哪些技术可以应用于下一代飞机。

说到乱流，飞机因为这种现象而造成人员伤亡的事故时有所闻。人们不禁会问，飞机遇到乱流的风险有多大？应该担心吗？

澳洲迪肯大学（Deakin University）流行病学副教授瓦利（Hassan Vally）此前表示，乱流致使人员伤亡的事故非常罕见，比导致伤亡的其它种类交通事故（例如车祸）更少见。

但人们的强烈情绪反应会使自己感到害怕，而且改变其对于风险的感觉，让自己认为这些罕见的事故比实际情况更常发生。（欲知更多详情，请点击飞机遇到乱流的风险有多大？ 应该担心吗？）