可编程重构的剪纸启发性降落伞：空气动力学与结构设计的融合

来自蒙特利尔理工大学等机构的研究人员通过流体-结构相互作用模拟和风洞测试，开发了一种基于剪纸（kirigami）技术的可编程重构降落伞。该设计通过激光切割图案实现自稳定下落，在低负载面积比下终端速度与传统降落伞相当，且无需滑翔角即可保持垂直稳定性，显著提升空投精准度并降低制造成本。

　　

受剪纸（kirigami）启发的可编程重构降落伞技术，通过在一张薄平面圆盘上设计特定切割图案，使其在气流作用下自主变形为具有良好位置稳定性的降落伞结构。这种基于流体-结构相互作用（fluid-structure interaction）的变形机制，使得无论初始朝向如何，最终都能实现稳定垂直下落。研究人员结合风洞实验和定制化的流致重构数值模型（custom flow-induced reconfiguration model），开发出可缩放的设计工具，实现了从厘米级到米级降落伞的制备与实测。研究显示，在低负载面积比（load-to-area ratios）条件下，其终端速度与传统降落伞相当，但无需依赖滑翔角（gliding angle）即可保持垂直稳定性，从而显著提升落点精准度。该技术为 humanitarian airdrops（人道主义空投）和无人机配送提供了低成本、高可靠性的解决方案。