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【超声速客机】NASA低声爆X验证机开始进行风洞试验
王强 2017-03-16
导语

2016年2月,NASA授予洛马一份为期17个月价值2000万美元的合同,要求后者开展超声速低声爆验证机(QueSST)的初步设计。2017年2月底,洛马公司臭鼬工厂宣布完成了QueSST的初步设计,并开始进行风洞试验以验证该布局的气动和操纵特性。

编者按:本文来源微信公众号"民机战略观察"(ID:CivilVision),原创作者是航空工业发展研究中心王元元,授权转载;

2016年2月,NASA授予洛马一份为期17个月价值2000万美元的合同,要求后者开展超声速低声爆验证机(QueSST)的初步设计。2017年2月底,洛马公司臭鼬工厂宣布完成了QueSST的初步设计,并开始进行风洞试验以验证该布局的气动和操纵特性。

目前洛马正在格林研究中心8×6英尺的高速风洞进行高速测试。试验使用的是9%缩比的模型(长约2.7米);低速风洞试验将采用更大一些的模型于今年秋天在兰利研究中心14×22英尺的亚声速风洞进行。NASA商用超声速技术项目副经理克雷顿·迈耶斯表示,初始的高速风洞试验将只进行测力,不进行测压和声爆测试。

QueSST是一个单座单发的X验证机,旨在验证通过合适的修形设计控制超声速飞行时激波的产生从而将声爆降低至公众可以接受水平的技术。最终目标是将小型超声速客机在Ma1.4下的声爆水平控制在75PLdB。

高速风洞试验已从2017年2月24日开始,将分为两个阶段进行,试验使用的模型由TriModel公司制造,采用了多种不同构型。第一阶段试验将持续4周,模型将反向固定安装于零升迎角位置。

图:第一阶段试验中,Quesst模型在NASA格林研究中心风洞中采用反装方式固定在零升迎角位置。

第一阶段试验将采用简单的通气短舱模型,不考虑发动机的动力影响。实际中,QueSST采用的是用在F/A-18上的GE F404发动机。试验中将针对不同副翼、襟翼、升降舵、方向舵位置测量飞机的升阻比。格林中心8×6英尺和9×15英尺风洞负责人大卫·斯塔克表示,第一阶段测试的主要目的是验证该布局在较宽的速度范围内(Ma0.3-1.6)的气动特性。为了找到最优的外形,试验还将针对2种不同的机头(一种是长钉,另一种稍微钝一些)和2种不同的尾翼构型(一种是T尾,另一种是平尾安装在机身靠下位置)的气动特性。

第二阶段试验将采用带动力构型,通气短舱将被S形进气道和喷气短舱(引气注入方式)取代,时间将持续2周。斯塔克说:“我们将关注如何通过调节流量来影响飞机性能,喷气短舱的气流注入位置将可以实现遥控改变以模拟在不同飞行速度下的发动机质量流量。”

除了继续测力,第二阶段试验还将在发动机进气道入口位置引入压力耙进行测压,以研究背部安装发动机在不同俯仰和偏航角下进气道可能遭遇的气流畸变问题。

据悉,格林研究中心8×6英尺超声速风洞建于1940年代后期,可模拟Ma0.26-2.0的流动。QueSST模型将被安装在多孔壁的测试段,以降低洞壁效应影响。该风洞的后段连接着9×15英尺亚声速风洞。

格林研究中心的试验计划于4月中旬完成。QueSST的初步设计评审按计划将在6月的第一周进行。如果预算允许,NASA计划在2018财年授出一份合同制造QueSST验证机,并于2019财年进行关键设计评审,2020财年首飞。低声爆验证飞行和初始公众反应测试计划在2021财年开展。

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文章评论(2)
金陵[北京大学]

声爆是超音速飞机的主要难题之一。

582天前 | 回复
金陵[北京大学]

声爆是超音速飞机的主要难题之一。

582天前 | 回复
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作者 王强

硕士研究生

西北工业大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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