中國航空新聞網(wǎng)訊:據(jù)《航空周刊》3月7日報道,比例模型風(fēng)洞通常是用于執(zhí)行一項任務(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)運輸機(jī)的低速測試,并計劃將該機(jī)型用作無人機(jī)。 繼2015年8在美國宇航局蘭利研究中心的國家跨音速設(shè)備(NTF)中完成4%比例半翼展HWB的測試后,2016年2月,洛克希德·馬丁公司又在佐治亞州瑪麗埃塔對低速風(fēng)洞的4%比例全翼展模型進(jìn)行了測試。兩次測試旨在驗證計算流體動力學(xué)(CFD) 在預(yù)測非常規(guī)布局中的性能優(yōu)勢。 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)布局運輸機(jī)一樣在空投和空運時利用尾翼控制飛機(jī)的重心。 HWB運輸機(jī)的超高涵道比渦扇發(fā)動機(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,同時燃油消耗率比波音C-17低17%。 雖然NTF測試驗證了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項目經(jīng)理里克?胡克說道:“HWB運輸機(jī)就像用副翼、升降舵和方向舵飛行的管狀機(jī)翼飛機(jī)。”無尾飛翼飛機(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測試的半翼展HWB是可以在跨音速飛行時承受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。“重量輕是一個巨大的挑戰(zhàn),”他說:“因為它必須有500磅以上的升力,‘最難的是要成功飛過風(fēng)洞。’” HWB在瑪麗埃塔的風(fēng)洞中以低于150mph的速度被評估了三周,在巡航和高升力布局下(前緣縫翼和襟翼被放下)評估其操縱面效率。一些低速高升力測試是在NTF進(jìn)行的, 洛克希德公司希望通過測試確定瑪麗埃塔測試中的數(shù)據(jù)。“測試結(jié)果符合預(yù)先測試的CFD,與NTF的低速數(shù)據(jù)具有很大的相關(guān)性,”胡克說道。 NTF模型設(shè)計了整流發(fā)動機(jī)短艙,低速模型則有一對類似翼上渦輪風(fēng)扇的電動渦輪風(fēng)扇。由此,洛克希德公司可以驗證通過發(fā)動機(jī)夾帶產(chǎn)生的氣流可能帶來的升力效果。 “我們還通過調(diào)整功率設(shè)定和操縱面偏角測試模型,以確定功率和操縱面偏角對穩(wěn)定性和操縱的影響,并確定操縱品質(zhì),”胡克說道:“我們還在高升力模式下(前緣縫翼和襟翼被放下)對其進(jìn)行了測試,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,這使洛克希德驗證了CFD預(yù)測的升力效果,“從而使公司有足夠的信心將其用在全尺寸飛機(jī)上,”胡克說道。 洛克希德公司設(shè)計、經(jīng)驗系統(tǒng)航空公司(Empirical SystemsAerospace)建造的低速模型將被改造并“將在今年某個時候”作為遙控飛機(jī)飛行,胡克表示,目的是評估巡航模式下的操縱品質(zhì),但將配備大氣數(shù)據(jù)探頭。“我們知道風(fēng)扇會產(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。”他說道。 洛克希德公司的HWB概念受到了美國空軍研究實驗室 (AFRL) RCEE (Revolutionary Configurations forEnergy Efficiency) 高能效顛覆性布局項目的資金支持。該項目將持續(xù)到2017年。洛克希德將在今年秋天為AFRL完成載人HWB驗證機(jī)的研究,而為美國宇航局進(jìn)行的貨機(jī)商業(yè)化研究幾乎也將同時結(jié)束。 美國宇航局近日公布預(yù)算,計劃在2020年后實現(xiàn)50%比例混合翼身布局驗證機(jī)的首飛,作為大規(guī)模x-plane超音速飛機(jī)計劃項目的第二架飛機(jī)。迄今為止,美宇航局對HWB的定義與波音的翼身融合體布局相同,但洛克希德計劃推出其HWB概念,且美宇航局表示X-plane超音速飛機(jī)的篩選將進(jìn)行公開競爭。“我們確實有資格參加HWB計劃,并計劃與美宇航局合作,保證我們HWB計劃的實施。”胡克說道。(普林斯/編譯) |