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在能源短缺、重視環保的21世紀時代，航空器設計理念日新月異、正朝著兩極化的方向發展，一方面是極高速飛行體（如飛彈）的研發，必須先行提供其推進系統如超音速衝壓引擎（scramjet）；另外一方面則是輕薄短小的無人駕駛飛行器研發，與更有效率的次音速民用飛機外形設計。在無人飛行器部份主要集中於微型拍撲翼設計與製造，民用飛機部份則著重於革命性新外形如聯接翼（joint wing）與翼胴合一飛行器（blended-wing-body, BWB）的設計研究，超音速衝壓引擎的介紹請見本期專文，在此不再贅述；至於其他各種飛行器部分，以下將一一說明。

無人飛行器的研發

無人飛行器或無人飛行載具（UAV）出現於1917 年，早期無人駕駛載具的研製和應用範圍主要是在軍事上，後來逐漸用於作戰、偵察及民用遙測飛行平台。20 世紀80年代以來，隨著資訊科技的迅速發展以及各種新型感測元件的問世，無人飛行載具系統的性能不斷提高，應用範圍和領域也隨之迅速拓展。由於其具有輕便、隱蔽性高、機動靈活、製造使用成本低等特點，目前世界各國已發展出各種用途、各種性能指標的無人飛行器，類型達數百種之多。

在無人飛行器發展趨於成熟之際，微飛行器（尺寸小於15 公分）已被視為航空界下一個世代所要積極發展的目標。微飛行器具有尺寸小、重量低、速度慢及匿蹤隱密等特性，除了在軍事上可用來低空偵查、跟監及危險區域調查等危險任務之外，在民用上更可應用在森林火警預報、環境監測、道路交通監控、搜尋在山林中迷失的登山客，地震倒塌房屋裡的傷患等等……。然而對於需求上，我們不可能只要求微飛行器在平靜的大氣環境下執行任務，尤其在情蒐或搜救時，往往伴隨著惡劣天氣，如大雨或陣風等。根據分析，如果微飛行器的翼面能夠快速拍動，大雨對微飛行器的影響將不大，在設計微飛行器控制系統時應能解決大雨環境這個問題。

各種尺寸的固定翼無人飛行載具在近幾年引領了許多革命性翼剖面及機翼形狀之設計發展，各種機翼設計要能在無人飛行載具上驗證其用途，像是載具空氣動力基本參數的改變。為了要分類這些載具所造成空氣動力的影響，無人飛行載具可依其尺寸分為四類，當載具尺寸減小時（此時重量也變小），表面摩擦阻力變得更重要，因此微飛行器通常都是使用短粗機翼設計。而高空飛行飛機為了攜帶提供推力的太陽能板及蓄電池，其重量要求相當輕。目前國內外在研究新型無人飛行載具上，無不追求能夠長時間滯空，長滯空無人飛行載具的功能優於傳統飛機、甚至衛星，而其最大的優點就在於持久，一天之中，衛星只能觀察地球同一個地方兩次，而其中有一次是在晚上，所以其實只能提供概略情況，但無人飛行載具可以整天都觀察同一個地區，好處更甚於衛星。其主要的任務是氣象觀測（如颱風的偵測等），或可能會造成人員生命危險的救難任務（如海上救難、山區救難等），這些任務許多都是在大風大雨時依然要能夠保持長時間飛行。……【更多內容請閱讀科學月刊第517期】