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【气动技术】DARPA和北约研究战斗机新型流动控制技术
王强 2018-08-19
导语

该技术可用于下一代飞机减少飞机上的活动舵面,对降低重量、减小阻力和机构复杂度,提高飞机隐身性具有重要作用。

近日,DARPA启动了一项新型流动控制技术成熟化项目。该技术可用于下一代飞机减少飞机上的活动舵面,对降低重量、减小阻力和机构复杂度,提高飞机隐身性具有重要作用。

DARPA已经发布了“为飞机设计流动控制方法(Design for Aircraft with Flow Control program)”信息征询书。该项目的一项目标是演示无活动舵面的飞机达到一级飞行品质。最低要求是战术飞机上无间断舵面达成二级飞行品质。另一项关注点是通过流动控制提高升力完成极短距起降。

与此同时,北约发布了在小型飞翼无人机上对取代襟副翼的流动控制系统进行飞行试验的视频。视频中,喷气无人机大后掠三角翼后缘上的喷气阵列可实现飞机的操控。北约科学技术组织内的任务工作组实施了创新飞控装置研究,该无人机在此研究范围内进行测试。工作组包括美国空军科学研究办公室、美国空军学院、伊利诺伊理工大学以及洛克希德•马丁公司。

该北约无人机是洛克希德1990年代在美国空军研究实验室的创新飞控装置(ICE)项目和后续的FATE(未来飞机技术提升)项目以及重构飞控项目开发的ICE-101飞机构型的1/7缩比飞机。ICE-101是无尾三角翼飞机,翼展37.5英尺,机翼后掠角65度。

►北约的无人机基于洛·马1990年代的ICE-101飞机构型。

ICE项目研究了一系列低侧向RCS以及方向控制装置的替代方案,包括多轴推力矢量,全动翼尖,可展开方向舵以及扰流板开缝偏导槽(spoiler-slot-deflectors)等,但不包括主动流动控制。尽管北约的无人机仍有垂尾,并且流动控制系统只替代了后缘的襟副翼,风洞仍然评估了三角翼前缘尖端和中部狭缝喷气的功能,结果显示该技术可取代尾翼。

在英国,BAE系统公司正在用Magma缩比飞翼无人机进行流动控制技术测试。该飞机在2017年已完成传统控制面试飞,将在未来几个月内使用流动控制系统替代六个后缘控制面中的两个。

►BAE系统公司的Magma无人机将测试用超音速喷流和射流推力矢量进行主动流动控制。

飞行将首先测试用狭缝超音速吹气进行滚转控制,接下来是俯仰控制,最后是将俯仰和滚转结合起来控制。Magma无人机将评估射流推力矢量的效能,有潜力实现飞机的无尾化。

(本文作者:航空工业发展研究中心蔡琰;)

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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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