中國(guó)航空新聞網(wǎng)訊:據(jù)《航空周刊》3月7日?qǐng)?bào)道,比例模型風(fēng)洞通常是用于執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù),即在嚴(yán)格控制條件下收集地面數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在,洛克希德·馬丁公司(Lockheed Martin)已經(jīng)完成了其混合翼身布局(HWB)運(yùn)輸機(jī)的低速測(cè)試,并計(jì)劃將該機(jī)型用作無(wú)人機(jī)。 繼2015年8在美國(guó)宇航局蘭利研究中心的國(guó)家跨音速設(shè)備(NTF)中完成4%比例半翼展HWB的測(cè)試后,2016年2月,洛克希德·馬丁公司又在佐治亞州瑪麗埃塔對(duì)低速風(fēng)洞的4%比例全翼展模型進(jìn)行了測(cè)試。兩次測(cè)試旨在驗(yàn)證計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD) 在預(yù)測(cè)非常規(guī)布局中的性能優(yōu)勢(shì)。 翼展約10英尺(約3米)、4%比例的HWB模型只有45磅,因此它能夠用于飛行。圖片來(lái)源:洛克希德·馬丁公司 據(jù)洛克希德公司所述,HWB結(jié)合了翼身融合體布局與常規(guī)T型尾翼的空氣動(dòng)力效率和結(jié)構(gòu)效率,其機(jī)體前部分采用翼身融合體布局,機(jī)體后部分采用常規(guī)后機(jī)身加尾翼布局,可以像常規(guī)布局運(yùn)輸機(jī)一樣在空投和空運(yùn)時(shí)利用尾翼控制飛機(jī)的重心。 HWB運(yùn)輸機(jī)的超高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)翼后緣上方,可以攜帶洛克希德公司C-5目前可以裝載的所有特大貨物,同時(shí)燃油消耗率比波音C-17低17%。 雖然NTF測(cè)試驗(yàn)證了HWB布局的高速巡航效率,包括翼上短艙和機(jī)翼前緣的常規(guī)位置都提高了5%,但洛克希德的低速測(cè)試主要關(guān)注的是收集穩(wěn)定和控制數(shù)據(jù),以確認(rèn)布局的預(yù)期操縱品質(zhì)。 “我們可以得到非常規(guī)布局的性能數(shù)據(jù)與常規(guī)控制技術(shù)的效果數(shù)據(jù),” 洛克希德·馬丁公司臭鼬工廠HWB項(xiàng)目經(jīng)理里克?胡克說(shuō)道:“HWB運(yùn)輸機(jī)就像用副翼、升降舵和方向舵飛行的管狀機(jī)翼飛機(jī)?!睙o(wú)尾飛翼飛機(jī)需要非常規(guī)的控制技術(shù),確保安全低速操縱。 雖然在NTF測(cè)試的半翼展HWB是可以在跨音速飛行時(shí)承受12,000磅負(fù)荷的重金屬模型,但低速模型卻是一架完整飛機(jī)——翼展約 10英尺(約3米),重量卻只有45磅——也可以用于飛行?!爸亓枯p是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),”他說(shuō):“因?yàn)樗仨氂?00磅以上的升力,‘最難的是要成功飛過(guò)風(fēng)洞。’” HWB在瑪麗埃塔的風(fēng)洞中以低于150mph的速度被評(píng)估了三周,在巡航和高升力布局下(前緣縫翼和襟翼被放下)評(píng)估其操縱面效率。一些低速高升力測(cè)試是在NTF進(jìn)行的, 洛克希德公司希望通過(guò)測(cè)試確定瑪麗埃塔測(cè)試中的數(shù)據(jù)?!皽y(cè)試結(jié)果符合預(yù)先測(cè)試的CFD,與NTF的低速數(shù)據(jù)具有很大的相關(guān)性,”胡克說(shuō)道。 NTF模型設(shè)計(jì)了整流發(fā)動(dòng)機(jī)短艙,低速模型則有一對(duì)類(lèi)似翼上渦輪風(fēng)扇的電動(dòng)渦輪風(fēng)扇。由此,洛克希德公司可以驗(yàn)證通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)夾帶產(chǎn)生的氣流可能帶來(lái)的升力效果。 “我們還通過(guò)調(diào)整功率設(shè)定和操縱面偏角測(cè)試模型,以確定功率和操縱面偏角對(duì)穩(wěn)定性和操縱的影響,并確定操縱品質(zhì),”胡克說(shuō)道:“我們還在高升力模式下(前緣縫翼和襟翼被放下)對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試,以確認(rèn)高升力的效率。” 低速模型10磅推力的管道風(fēng)扇其比例模型并非與HWB的大口徑渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)完全一致,但可以產(chǎn)生等效的飛行效果,這使洛克希德驗(yàn)證了CFD預(yù)測(cè)的升力效果,“從而使公司有足夠的信心將其用在全尺寸飛機(jī)上,”胡克說(shuō)道。 洛克希德公司設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)航空公司(Empirical SystemsAerospace)建造的低速模型將被改造并“將在今年某個(gè)時(shí)候”作為遙控飛機(jī)飛行,胡克表示,目的是評(píng)估巡航模式下的操縱品質(zhì),但將配備大氣數(shù)據(jù)探頭?!拔覀冎里L(fēng)扇會(huì)產(chǎn)生推力,因此我們就能算出飛機(jī)的阻力,得到飛機(jī)的完整性能數(shù)據(jù),以比較風(fēng)洞和CFD?!彼f(shuō)道。 洛克希德公司的HWB概念受到了美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室 (AFRL) RCEE (Revolutionary Configurations forEnergy Efficiency) 高能效顛覆性布局項(xiàng)目的資金支持。該項(xiàng)目將持續(xù)到2017年。洛克希德將在今年秋天為AFRL完成載人HWB驗(yàn)證機(jī)的研究,而為美國(guó)宇航局進(jìn)行的貨機(jī)商業(yè)化研究幾乎也將同時(shí)結(jié)束。 美國(guó)宇航局近日公布預(yù)算,計(jì)劃在2020年后實(shí)現(xiàn)50%比例混合翼身布局驗(yàn)證機(jī)的首飛,作為大規(guī)模x-plane超音速飛機(jī)計(jì)劃項(xiàng)目的第二架飛機(jī)。迄今為止,美宇航局對(duì)HWB的定義與波音的翼身融合體布局相同,但洛克希德計(jì)劃推出其HWB概念,且美宇航局表示X-plane超音速飛機(jī)的篩選將進(jìn)行公開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)?!拔覀兇_實(shí)有資格參加HWB計(jì)劃,并計(jì)劃與美宇航局合作,保證我們HWB計(jì)劃的實(shí)施?!焙苏f(shuō)道。(普林斯/編譯) |