不同飞机的重量、飞行高度、飞行速度都不同，对于每架飞机，都有一个最理想的机翼弧度来达到所需的升力，同时将阻力降至最低。但是大部分的气动试验和研究都只是在某种特定飞行条件下实现了最佳的效能，因此这些研究结果对于实际应用来说意义不大。

与带有襟翼的刚性机翼不同，可变形的柔性机翼可以轻松地改变其形状从而在飞行过程中降低阻力，实际上，与固定机翼相比，弹性机翼可以应对更多的飞行条件，可以更加精确地控制飞机的升阻比，满足越来越丰富的飞行需求。如果弹性机翼部分可以和其他的刚性部分完美结合，那就不会因为多出来的连接增加阻力了。

能够在飞行过程中改变自身形状的机翼，使得设计人员可以根据飞机在不同的特定条件下所需的升力来优化可能遇到的空气阻力。比如说，随着飞机飞行距离的增加，消耗掉的燃油使得飞机总重量下降，因此飞机所需的升力就会逐渐降低。如今，飞行员通过改变飞机的攻角（attack angle），也就是飞机机翼与迎面而来的气流之间的夹角，来应对飞机总重量的变化。而可变形的弹性机翼，则可以简单地通过改变机翼后缘的表面形状，在整个飞行过程中以最理想的机翼弧度实现最佳的效能。

【图注】为了将空气阻力降到最低，FlexFoil机翼的后缘有网状的连接结构，使得弹性机翼部分能够进行大角度的弯折。

由于航空规则严格限制飞机的飞行速度和高度，飞机应该适应不同的飞行环境。例如，美国联邦航空局（Federal Aviation Administration）规定向北和向东的航线的飞行高度均为奇数（比如31000英尺），而向南和向西的航线飞行高度则都是偶数。因此飞机在某一高度和速度下总是无法达到最佳的气动效率，而弹性机翼就可以做到这一点，实现更高的效率。

除了降低阻力，可变形弹性机翼的另一大优点尤其会受到乘客们的欢迎和赞赏，它们可以抑制机身遇到湍流发生的颠簸。这可以简单地通过调节机翼后缘的弯折角度来实现，改变机翼后缘的形状，从而降低湍流导致的多余负载，减小传导至机身的晃动，这样的调节机制可以利用一套精密的飞行控制系统来完成。

早在1994年，当我最初构想这种弹性机翼时，并没有任何航空工程学的背景，也不知道在这之前已经有许多失败的案例，后来才知道，那些失败的设计方案往往都是集合了成百上千的部件和电机的复杂结构。

从一开始，我就坚定地认为设计出来的结构应该既有足够的强度，又有足够的弹性，没有任何的连接部件，整个结构就是一块完整的材料。加上一两个电机的驱动，它就应该能完成在复杂多变的空气动力学环境中高速飞行所需的一切功能。

那时，我还只是在闲暇时间研究这个项目，没有任何额外的经费可以使用。在完成初步的设计方案后不久，我在一篇杂志报道中得知美国军方最近正在俄亥俄州Dayton的Wright-Patterson空军基地研究可变形机翼。随后我就前往基地向基地的研究团队展示了自己的设计方案。1998年，Wright-Patterson空军研究实验室向我提供了10万美金经费，资助我进行一项可变形机翼的可行性研究。当时我还不知道在接下来的18年内，美国政府将为这个技术概念投资超过5000万研发资金，其中包括在风洞中和在实际飞行中的研究。最开始的时候，我将第一笔来自Wright-Patterson空军基地的经费用在了设计和制造一个塑料机翼模型上，然后，又租用了密歇根大学的一个风洞做试验。这个原始模型在风洞试验中表现良好而稳定。在2001年，美国空军又与我签订了另一份合同，投入更多的资金来设计制造一个更大的原型，从而在更高的速度下的进行试验。

在很多试验中，考虑到安全因素，我们在飞机的底部悬挂了127厘米长的铝制FlexFoil弹性机翼，而不是直接将其粘附在机翼上。试验时，我们可以远程控制机翼的弧度和形状，利用安装在机翼上的压力传感器和热传感器实时监控机翼的状态，从而得到飞机升力和阻力的数据。

2006年夏天，WhiteKnight飞机在Mojave沙漠进行了多轮试验，我们发现，FlexFoil在气压、温度等外部条件变化的情况下可以有效地降低空气阻力，同时我们还发现，从起飞到飞行一直到降落的全过程中，FlexFoil都可以在给定升力的情况下减小阻力，而NASA的另一项研究表明，在给定阻力的情况下，利用FlexFoil可以将升力提升10%。

而最好的消息在于，测试数据显示，如果将FlexFoil安装在新型飞机的襟翼上，可以将燃油效率提升8%~12%，如果是对现有飞机进行改装，将FlexFoil安装在襟翼的后缘，也可以提高3%的效率。相比之下，最近在新型飞机应用的翼梢小翼（winglet），一对就需要至少100万美金，对燃油效率的提升却只有4~5%。

2009年，在这样的研究成果的鼓舞下，Wright-Patterson基地的空军实验室和NASA请求我们改装一架湾流III飞机。这一次，我们将直接在飞机机翼上安装FlexFoil，而不是把它挂在机翼下方。

因此，我们制造了一个全新的机翼原型，用7米宽的FlexFoil替代了原有的襟翼，包裹在机翼后缘，这样的方案和在新飞机上的安装方案是类似的。

这个机翼原型是由常用的航空级别材料制成，比如说铝合金、铝复合材料等。我们使用自己团队开发的工具和算法进行设计，这使我们可以将弯曲和笔直的横条结合起来，形成一个类似弓型的结构，当这个结构在飞行过程中遇到气流冲击时，就会像拉动弓弦压迫弓臂弯曲一样，使得弹性机翼产生变形。这样的结构就是FlexFoil弹性机翼的内部框架，在机翼的某一点施加作用力，整个机翼表面就会发生形变，至于形变量，则依赖于施加作用力的强度和具体位置。最终制成的可控机翼表面结构重约110千克，和原有的襟翼和相应导轨的重量差不多。

在机翼的上下两面，弹性胶形成的弹性机械结构将FlexFoil和机翼主体连接起来，不需要额外的连接部件，就可以使FlexFoil机翼变形之后依然能和机翼主体牢固地结合在一起。

NASA的声学专家预测，这样的无缝连接结构能够使FlexFoil弹性机翼相比普通的机翼在着陆过程中降低40%左右的噪声。最近，他们还会用具体验证这个推测。机体噪声（airframe noise），就是飞机在着陆过程中，空气从机翼和襟翼的缝隙中飞速流过产生的巨大噪声，在着陆过程中，音量超过了引擎产生的噪声。

在传统的带襟翼机翼技术中，襟翼由一对液压缸（hydraulic cylinder）驱动，为了简化工程技术上的问题，我们的新型机翼也采用液压缸进行控制。但是，如果我们的新型机翼得以商用，飞行控制系统只需要操纵安装在左右机翼上的两台电动马达即可，如果要实现弯曲FlexFoil的功能，则一边机翼就需要两台电动马达（一台在一侧牵拉，另一台在另一侧推斥）。这些马达在传统飞机的机翼中就有，所以这样的设计方案不会需要很多额外的测试，而如果我们的设计方案需要引入新的能源和设备，情况