浙江
德国汉莎技术公司近日获得欧洲航空安全局批准，将在一架空客A330-300客机上安装其研发的“AeroSHARK”仿生表面材料，并开展飞行测试。开发团队希望借助鲨鱼皮肤的结构特性，帮助大型客机像鲨鱼游泳那样更加高效地穿越空气。
对于现代航空工业而言，最大的挑战之一始终是空气阻力。
虽然现代客机的机身摸起来十分光滑，但从微观尺度来看，其金属表面实际上存在大量细小不平整结构。当飞机以约每小时890公里的速度飞行时，机身表面会附着一层薄薄的空气层。
在机体与这层空气之间，还存在一个厚度大约1毫米的区域。这个区域被称为黏性亚层，其中充满了大量混乱而无序的微小涡流和空气扰动。
正是这些看似不起眼的小尺度湍流，构成了所谓的“表面摩擦阻力”。研究表明，这类阻力约占飞机总体空气阻力的一半左右，因此成为影响燃油消耗和飞行效率的重要因素。
航空工程师长期以来一直在寻找削弱这一阻力的方法，而答案最终来自海洋中的顶级掠食者。
尽管人们通常认为鲨鱼身体十分光滑，但实际上鲨鱼皮肤表面布满了极其细小的鳞片。这些鳞片被称为皮齿，外形类似微型牙齿，并带有规则排列的细长凸起结构。
这些细小纹理沿着鲨鱼身体方向排列。当水流经过时，同样会形成大量微型涡流。然而，皮齿表面的凸起能够将这些涡流限制在距离皮肤较远的位置，从而减少水流对身体表面的直接扰动。
正是这一机制帮助鲨鱼以更高效率在海水中高速游动。
AeroSHARK的设计理念正是来源于这一自然现象。
该系统本质上是一层特殊聚合物薄膜，其表面压制有大量宽度仅约50微米的微型沟槽。研究人员通过精确模仿鲨鱼皮齿的高度、间距和几何结构，希望实现与鲨鱼相似的减阻效果。
安装完成后，这层薄膜会像大型贴膜一样覆盖在飞机机身外部。当空气流经这些细微结构时，原本形成于机体表面的扰动被重新组织，从而降低空气阻力并提升飞行效率。
根据汉莎技术公司的测算，目前版本的AeroSHARK能够使单次飞行的燃油消耗和碳排放减少约1%。如果未来进一步扩展至机翼和尾翼等部位，减排效果有望提高至约2%。
此次获批测试并不意味着AeroSHARK首次投入实际应用。
事实上，这项技术已经在部分波音777货机和客机上获得商业运营认证，并在真实航线运行中积累了大量经验。
截至目前，汉莎集团旗下已有多架远程飞机安装了AeroSHARK系统。根据公司公布的数据，相关技术已经累计创造数十万飞行小时运行记录，并帮助航空公司节省大量燃油消耗和二氧化碳排放。
不过对于空客机型来说，此次A330认证工作具有特殊意义。
作为全球第二大最常见的远程宽体客机，A330未来仍将在全球航空公司机队中长期服役。如果AeroSHARK最终获得正式认证并推广应用，其潜在市场规模将远超现有范围。
为完成认证工作，汉莎技术公司已在德国德累斯顿启动相关测试计划。一架属于Discover Airlines的A330-300客机将接受改装，并进行多轮飞行验证，以评估该技术对飞行性能、安全性以及运营可靠性的影响。
与此同时，研发团队还在推进下一代AeroSHARK材料开发，希望未来不仅能够覆盖机身和发动机整流罩，还能应用于机翼、水平尾翼和垂直尾翼等承受更大气动力载荷的区域。
业内人士认为，随着航空业面临越来越严格的减排要求，类似AeroSHARK这样直接借鉴自然界设计的仿生技术正在成为提升航空效率的重要方向。对于航空公司而言，即便燃油消耗仅降低1%，在庞大的全球航线网络中也意味着极其可观的运营成本节约和碳排放削减效果。
而此次空客A330加入测试计划，也意味着源于鲨鱼皮肤的仿生技术正在向更广泛的民航机队扩展。
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