在20世紀90年代，美國空軍（USAF）和NASA共同出資開展先進戰(zhàn)斗機技術集成/F-111任務自適應機翼（Mission Adaptive Wing，MAW）研究，該飛機取消了襟翼和縫隙設計。承包商波音公司設計了一型可變弧度的機翼，可以根據(jù)飛行條件和飛行員的輸入調(diào)整翼型，最大限度地提高氣動效率。機翼內(nèi)置機械結構可以改變機翼蒙皮形狀，在亞音速飛行狀態(tài)保持大弧度翼剖面，在跨音速飛行狀態(tài)保持超臨界翼剖面，在超聲速飛行狀態(tài)采用對稱翼剖面。
盡管MAW項目為未來機翼系統(tǒng)取得了關鍵的設計標準，可以在整個飛行包線內(nèi)保持最高氣動效率。由于飛機結構和作動系統(tǒng)過于沉重和復雜，MAW項目成果始終沒有在飛行中得到驗證。最新消息稱，MAW項目中的技術成果和其他無縫機翼的研發(fā)成果將應用于7月開始進行的飛行測試工作。測試地點為加利福尼亞州NASA阿姆斯特朗飛行研究中心。測試采用柔性機翼（FlexFoil），即無縫、幾何外形可變的后緣操縱面，代替標準開式連接的襟翼，該操縱面安裝在灣流III商務噴氣式客機上。
Flexsys設計的自適應柔性后緣（Adaptive Compliant Trailing Edge，ACTE）長度為14英尺（4.3米），這種設計既保證了翼梁的強度需求，又使機翼具有一定的柔性。創(chuàng)辦Flexsys公司的總裁兼首席執(zhí)行官、密歇根大學機械工程系教授Sridhar Kota解釋說，ACTE采用一到兩個作動器便可以使翼梁相對來流產(chǎn)生向上或向下的變形，按照需要改變機翼弧度。翼梁所選用的材料為標準航宇材料。
分布式柔性
FlexFoil ACTE系統(tǒng)得益于Kota稱之為分布式柔性的設計成果，該設計是讓結構長度上的每個單元都承受變形載荷，使機翼蒙皮一致受力彎曲，形成無縫的風切入幾何結構。不同于以往沉重、復雜的樣機，新型操縱面質(zhì)量輕、可靠性高、成本效益顯著，同時能夠?qū)崟r快速變形。兩個2英尺（0.6米）折式過渡蒙皮無縫遮蓋了彎曲翼梁末端和固定翼蒙皮之間的空間，不會產(chǎn)生附加阻力。
Kota稱；“采用輕薄機翼設計可以減少12%的油耗，使燃油經(jīng)濟性提高4~5%”。在減少廢氣排放方面的效果與前兩者類似。“此外，通過機改變翼型可以減少展向誘導阻力，還可以將應力載荷轉移到強度更高的翼根。”
縫隙取消后，風噪聲也相應顯著減少。在降落時，常規(guī)襟翼的非連續(xù)蒙皮是40%飛機噪聲產(chǎn)生的來源。弗吉尼亞州蘭利研究中心環(huán)境負責航空項目的項目經(jīng)理Fayette S. Collier表示，NASA正在積極開展減少機場附近噪聲的工作。Fayette S. Collier說：“社區(qū)噪聲是新建、擴建機場的最大障礙。這項新技術可以顯著減少2~4分貝的噪聲。”
有前途的創(chuàng)業(yè)公司 自從Kota在SBIR資助下于2001年成立公司以來，位于俄亥俄州的美國空軍研究實驗室（AFRL）就一直支持FlexFoil技術的開發(fā)，提供了約2000萬美元的資金。
AFRL項目經(jīng)理、一位有著30年飛行研究經(jīng)驗的資深專家Pete Flick表示：“90年代中期開展了大量關于變體飛機的研發(fā)工作，希望可以平滑地改變形狀以適應飛行狀態(tài)，并且節(jié)約燃料。”
Pete Flick解釋說，其中一些方法在機翼蒙皮下布置多作動器機構，還有一些其他方法試圖利用通電可變形的電活性材料。但這些方法只能做到高速率、小形變或低速率、大形變。
FlexFoil概念是采用簡單的方式提供高速率、大形變，這就是外界認為柔性機翼是眾多技術中最有前途的原因。柔性機翼是平滑、高效改變機翼弧度的方式。
據(jù)報道，ACTE能夠以50°/s的響應速率從-9°偏轉至+40°，可以滿足實時陣風載荷減緩的需求。該設備的扭轉變形可達1°/ft（0.3m）。此外，該新型結構的額定載荷超過10000磅（4536公斤），具有2.4倍過載的安全系數(shù)，并已通過疲勞、溫度和耐化學性測試。
Kota表示，柔性后緣翼梁可以由標準的輕質(zhì)材料（鋁、鈦、纖維增強的聚合物復合材料）制成。不需要任何特殊材料。
諸多潛在的好處
Flick表示，自適應柔性機翼可以提供需多潛在的好處，包括減少燃油消耗、簡化設計、提供更好飛機操縱性能、針對變化的飛行狀態(tài)和任務而進行的翼型實時優(yōu)化、以及陣風載荷或機動載荷減緩。Flick解釋說：“客機和運輸機針對巡航飛行狀態(tài)對機翼的幾何形狀進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化約束是一些理論上折中的飛行條件，因此固定翼型在大多數(shù)時間上都不是最優(yōu)的。采用了ACTE之后，可以根據(jù)在飛行包線中的所處位置無縫地改變翼型”
Flick說：“在大機動或強陣風的工況下，機翼承受非常大的載荷，因此很難避免產(chǎn)生較大形變。FlexFoil系統(tǒng)可以快速響應，通過產(chǎn)生微小形變來減輕氣動載荷，在載荷建立起來之前就將其全部卸載掉，而不會產(chǎn)生嚴重的后果。”
Kota表示：“很多舊的客機正準備通過加裝翼梢小翼來提高升力，同時減少阻力和燃油消耗。但該方式的缺點是增加了結構載荷，這就意味著需要加強機翼結構。
因此，航空公司往往會因成本過于高而無法接受這種升級方式。改型后的高升力襟翼系統(tǒng)，如加裝FlexFoil子襟翼后緣機翼盒的福勒襟翼可以控制由小翼引起的載荷。
Kota說：”許多客機，如MD-80、737或A320，可以通過使用FlexFoil機翼盒簡單替換20%的襟翼翼弦而獲益?？勺冃魏缶壙梢詼p少飛行中由新增小翼引起的機翼扭矩和機翼翼根彎矩。安裝柔性機翼可以減少4%的油耗，這就意味著回收投資可能僅需要兩年半的時間。因此使用這兩項技術可以減少10%的油耗。
FlexFoil技術可以應用在不同的領域。如用在客機、軍用運輸機、加油機和高空飛行器（薄、高展弦比機翼）、直升機旋翼或其他飛行舵面的前緣和后緣。美國陸軍已經(jīng)在貝爾222A“噴氣突擊隊員”直升機、風力發(fā)電渦輪機上對原型樣機進行了測試。
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