激光專家4JET（德國阿爾斯多夫）和飛機(jī)涂料供應(yīng)商Mankiewicz（德國漢堡）正在開發(fā)一種激光表面處理工藝，可自動(dòng)在涂漆的飛機(jī)表面上形成節(jié)省燃料的溝槽。激光增強(qiáng)氣流（Laser Enhanced Air Flow 簡稱LEAF）技術(shù)利用激光干涉圖案的原理在飛機(jī)油漆的最上層快速創(chuàng)建精細(xì)的橫向凹槽。

這樣的小裂口可以減少10%的阻力，從而為商業(yè)長途航空公司節(jié)省超過1%的燃油——相當(dāng)于全球每年節(jié)省1500億美元的煤油開支。使用激光除漆是一項(xiàng)眾所周知的技術(shù)，但事實(shí)證明，它的速度太慢，無法產(chǎn)生達(dá)到“鯊魚皮”效果所需的高密度魚鰭溝槽。4JET利用激光干涉圖案化原理，將加工速度提高了約500倍，而不是“逐行逐行”地用一個(gè)聚焦的激光點(diǎn)來創(chuàng)建膛線槽。激光束在表面重新組合，使光波的電場振蕩以可控的方式疊加。這種疊加創(chuàng)造了一個(gè)獨(dú)特的模式：幾十條等間距線交替在一個(gè)激光點(diǎn)。這使得在不到一分鐘的時(shí)間內(nèi)，就能產(chǎn)生15公里長的溝槽，相當(dāng)于大約1平方米的溝槽表面。

LEAF不使用任何消耗品，可以根據(jù)飛機(jī)上的位置調(diào)整溝槽條紋幾何形狀。該過程中產(chǎn)生的油漆灰塵和蒸汽被排出，不需要后處理。該技術(shù)可加工彎曲或鉚接表面，并可與現(xiàn)有的智能機(jī)器集成，用于飛機(jī)維修中的油漆去除或打印操作。

兩家公司正在聯(lián)合開發(fā)用于飛機(jī)的LEAF技術(shù)，并準(zhǔn)備在未來幾年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。Mankiewicz將以其對(duì)涂料化學(xué)的深刻理解和對(duì)航空的要求來支持該公司的發(fā)展，而4JET將專注于激光工藝和溝槽成型系統(tǒng)的發(fā)展。

【注】空氣阻力的一大來源是“邊界層分離”。當(dāng)物體在移動(dòng)時(shí)，其表面附帶一層近乎靜止的水或空氣，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象——產(chǎn)生把物體向后拖拽的漩渦。鯊魚皮表面有著一定角度生長的剛毛阻止了邊界層分離的出現(xiàn)。從某個(gè)角度看，皮膚非常光滑，而從另一個(gè)角度看，皮膚卻像砂紙一樣，這阻止了倒流的發(fā)生。