近日，一款來自西北工業(yè)大學(xué)的不對稱旋轉(zhuǎn)機(jī)翼變形無人機(jī)橫空出世，它將美國在冷戰(zhàn)時(shí)期擱置的技術(shù)創(chuàng)想，變成了中國航空的硬核實(shí)力。

冷戰(zhàn)時(shí)期，美國和蘇聯(lián)在天空領(lǐng)域的比拼激烈。美國工程師羅伯特·瓊斯提出一個(gè)石破天驚的想法，即讓飛機(jī)翅膀繞著機(jī)身旋轉(zhuǎn)，這就是后來大名鼎鼎的斜翼飛機(jī)構(gòu)想。

羅伯特·瓊斯的設(shè)計(jì)試圖讓飛機(jī)的機(jī)翼通過中央樞軸繞機(jī)身旋轉(zhuǎn)，最大的旋轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到60度。

在飛機(jī)起飛和亞音速巡航時(shí)，機(jī)翼呈平直狀態(tài)，能夠充分利用平直翼的氣動優(yōu)勢。而當(dāng)飛機(jī)接近音速的時(shí)候，機(jī)翼逐漸旋轉(zhuǎn)至45度，呈斜翼布局，能夠推遲激波的產(chǎn)生。在進(jìn)入超音速階段，機(jī)翼完全后掠，以最小的阻力切入高速飛行的狀態(tài)。

通過分析，這種設(shè)計(jì)的氣動傳輸效率是傳統(tǒng)固定翼飛機(jī)的兩倍，同時(shí)能夠大幅降低飛行的噪音，兼具亞音速的經(jīng)濟(jì)性和超音速的機(jī)動性。

然而這一構(gòu)想很快陷入了死胡同。首先是飛機(jī)的翅膀在旋轉(zhuǎn)時(shí)，左右受力有較大的差距，機(jī)身重心容易搖擺，稍不留神就可能機(jī)毀人亡。

再者，當(dāng)年的鋁合金承受不住飛機(jī)機(jī)翼旋轉(zhuǎn)帶來的巨大扭力，中央旋轉(zhuǎn)軸很快就會疲勞罷工。一旦機(jī)翼夾角大于45度，飛行更是變得異常困難，飛機(jī)會失去控制陷入危險(xiǎn)。

另外，當(dāng)時(shí)的材料和技術(shù)水平較為有限，沒有辦法滿足斜翼飛機(jī)的設(shè)計(jì)需求。制造機(jī)翼和中央樞軸的材料難以承受旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的巨大扭力，很容易出現(xiàn)損壞。

不僅如此，當(dāng)時(shí)的飛控系統(tǒng)較為落后，采用的是機(jī)械傳動方式，反應(yīng)速度較為遲緩，無法應(yīng)對機(jī)翼旋轉(zhuǎn)帶來的復(fù)雜變化，從而難以實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)的精準(zhǔn)操控。

再加上當(dāng)時(shí)美國用于該項(xiàng)目的研發(fā)軍費(fèi)不足，而整個(gè)計(jì)劃的研發(fā)經(jīng)費(fèi)龐大，成本較高，最終在1979年黯然落幕。

在此后的幾十年中，盡管各國都沒有放棄對可變翼技術(shù)的探索，但未有突破。像美國的F14“雄貓”戰(zhàn)斗機(jī)，雖然其機(jī)翼能夠?qū)ΨQ后掠，但仍然沒有解決亞音速省油和超音速沖刺的問題。因而斜翼飛機(jī)的設(shè)計(jì)雖然在理論上非常完美，但在實(shí)際應(yīng)用中卻困難重重。

近日中國西工大的科研團(tuán)隊(duì)逆風(fēng)而行，研發(fā)的高超音速變形無人機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了美國在冷戰(zhàn)時(shí)期對斜翼飛機(jī)的構(gòu)想，而且還玩出了新的花樣。

中國研發(fā)的這款無人機(jī)設(shè)計(jì)獨(dú)特，采用了不對稱旋轉(zhuǎn)機(jī)翼技術(shù)。這與美國當(dāng)年的設(shè)計(jì)大不相同，它的機(jī)翼繞著機(jī)身中軸旋轉(zhuǎn)，形成了獨(dú)特的不對稱斜翼布局。這一設(shè)計(jì)不僅創(chuàng)新地解決了斜翼飛機(jī)研發(fā)的諸多問題，而且還意外地挖掘出了新的氣動優(yōu)勢。

西工大的科研團(tuán)隊(duì)未采用傳統(tǒng)的鋁合金材料，轉(zhuǎn)而使用自主研發(fā)的高性能碳纖維復(fù)合材料，這種材料的密度僅為鋁合金的三分之一，重量極輕卻擁有更高的強(qiáng)度，不易磨損。通過一體化成型工藝，無人機(jī)的機(jī)械零件少了一半，重量降了三成，卻能夠扛住機(jī)翼旋轉(zhuǎn)時(shí)的千鈞之力。

同時(shí)，這款飛機(jī)換成了人工智能算法，搭配毫秒級響應(yīng)的智能驅(qū)動系統(tǒng)。飛機(jī)上還安裝了上百個(gè)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測速度、高度、氣動壓力，動態(tài)調(diào)整機(jī)翼旋轉(zhuǎn)角度和發(fā)動機(jī)推力，保持機(jī)身穩(wěn)定。

中國無人機(jī)的不對稱的斜翼布局，使不對稱的氣流能夠產(chǎn)生額外的渦流，讓亞音速巡航效率飆升，比傳統(tǒng)飛機(jī)高出一大截。高超音速飛行時(shí)，翅膀完全貼緊機(jī)身，升力靠流線型的機(jī)身提供，再搭配上變循環(huán)發(fā)動機(jī)，可直接突破傳統(tǒng)的防空系統(tǒng)。

雖然這款無人機(jī)設(shè)計(jì)很優(yōu)秀，但若要真正列裝部隊(duì)，還需要克服幾項(xiàng)難題。

飛機(jī)在進(jìn)行高速飛行時(shí)，機(jī)身表面溫度達(dá)到了1000攝氏度以上，雖然研發(fā)團(tuán)隊(duì)使用了隔熱涂層來解決這一問題，但是否能夠長久耐用還存在困難。

再者，飛機(jī)機(jī)翼旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣流在機(jī)翼和機(jī)身之間亂竄，容易形成渦流而引發(fā)顫振。雖然它經(jīng)過了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，但真實(shí)環(huán)境中的氣流更為復(fù)雜，若想投入戰(zhàn)斗還需練手。

再者，飛控系統(tǒng)也面臨著極限挑戰(zhàn)。機(jī)翼每旋轉(zhuǎn)一度，飛機(jī)的重心、氣動中心就跟著改變。如今智能化的飛控雖然能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算，但遇到強(qiáng)電磁干擾，傳感器數(shù)據(jù)可能會延遲，容易偏離航線或引發(fā)災(zāi)難。

即使有這么多難題，這款無人機(jī)的戰(zhàn)略價(jià)值已經(jīng)讓人眼前一亮。這款飛機(jī)一旦形成戰(zhàn)斗力，可以壓縮敵方防空系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，從而降低對方的攔截成功率。長航時(shí)能力能夠讓它執(zhí)行數(shù)千里的戰(zhàn)略偵察任務(wù)，若搭配合成孔徑雷達(dá)，能夠?qū)δ繕?biāo)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的監(jiān)視。

更值得關(guān)注的是，它可以達(dá)到兩噸的有效載荷，既可以搭載蜂群無人機(jī)，突破敵方防空后進(jìn)行飽和式打擊，也可以為戰(zhàn)場提供人力、物力的支援。

這款無人機(jī)所運(yùn)用到的一些研發(fā)技術(shù)，如碳纖維復(fù)合材料、變循環(huán)發(fā)動機(jī)以及智能飛控等，都得到了巨大的突破。這種突破可帶動其他飛行器領(lǐng)域的創(chuàng)新，遠(yuǎn)比無人機(jī)本身更有價(jià)值。

中國當(dāng)年跟著別的國家后面學(xué)技術(shù)，如今在前沿領(lǐng)域開疆拓土。西工大團(tuán)隊(duì)用實(shí)際行動證明，其他國家做不到的，中國能夠做到。美國在冷戰(zhàn)時(shí)期的創(chuàng)想，如今在中國實(shí)現(xiàn)，這源于中國科技十年磨一劍的執(zhí)著。

當(dāng)然，從實(shí)驗(yàn)場到戰(zhàn)場，這款無人機(jī)還有很多關(guān)卡要過。但不可否認(rèn)的是，它已經(jīng)為中國航空事業(yè)打開了一扇新的大門。未來空戰(zhàn)的賽場，中國已經(jīng)拿到了入場券，剩下的就是腳踏實(shí)地前行。