據(jù)美國航空航天局(NASA)網(wǎng)站2019年6月19日刊文,NASA的X-57項目已取得兩項關(guān)鍵里程碑,向展示航空電推進的優(yōu)勢邁出了重要步伐。
每年都有很多的通用飛機在空中飛行,這意味著解決飛機效率、噪聲和排放的挑戰(zhàn)變得越來越大。NASA的X-57“麥克斯韋”飛機是NASA的首款全電動X-飛機,將通過開展電動實驗飛行展示創(chuàng)新技術(shù),以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
X-57項目將通過幾個階段實現(xiàn)這一目標,這架Tecnam P2006T飛機將進行不同改裝(稱為“Mod”),NASA正在同步進行這些改裝,以便安全和高效的從一個階段進入到下一階段。
一個里程碑是在X-57 Mod II階段活動中實現(xiàn)的,這一過程X-57項目將試飛研究型推進系統(tǒng),并最終實現(xiàn)全電動飛機飛行。Mod II包括用電動巡航電機替換飛機原有的兩個發(fā)動機。工程師將大部分初始電氣系統(tǒng)集成到Mod II構(gòu)型飛機中后,首次在初始旋轉(zhuǎn)試驗中對集成到飛機上的電機和螺旋槳進行了測試。
NASA X-57首席研究員肖恩·克拉克說:“這是我們首次將螺旋槳與電機安裝到一起并讓它們旋轉(zhuǎn)。這是一個重要里程碑,因為這是個大型系統(tǒng)測試,我們可以讓飛機上的兩個電機同時運行。真正讓所有系統(tǒng)集成并讓飛行器運轉(zhuǎn)起來真得令人興奮。這對我們來說是一個巨大的機會,所以我們非常興奮。”
此項試驗在加州Mojave的Scaled Composites公司工廠進行,驗證了從電機提取能量以提供推力并推進飛機的螺旋槳,在電機首次供足電后按預(yù)期運行。
雖然該機最終將在滑行和試飛時使用電池,但此次旋轉(zhuǎn)試驗使用地面電源供電。Mod II試驗的后續(xù)階段包括使用電池的重復(fù)試驗,以及將Mod II飛機交付給位于加州愛德華茲的NASA阿姆斯特朗飛行研究中心。交付給NASA后,Mod II飛機將進行驗證試驗,然后進行滑行試驗,最后進行飛行試驗。
雖然NASA正在進行Mod II構(gòu)型的試驗,但X-57 Mod III階段的工作已經(jīng)開始。Mod III包括用新的大展弦比機翼替換飛機原有機翼,并將電動巡航電機重新安裝到翼尖,這種布局可顯著提升飛機效率,這是使用更重的傳統(tǒng)發(fā)動機無法實現(xiàn)的。
X-57 Mod III階段活動也取得了一個重要里程碑,因為NASA從該項目的主承包商——加州圣路易斯奧比斯波的Empirical系統(tǒng)航宇公司(ESAero)接收了Mod III機翼。在機翼交付后,NASA立即開始進行運轉(zhuǎn)試驗,以檢驗其規(guī)格及部件是否合格,以及機翼是否符合NASA的結(jié)構(gòu)和設(shè)計模型。
NASA對機翼的試驗包括重量和平衡測量、地面振動試驗和機翼載荷試驗。重量和平衡測量確定機翼總質(zhì)量及其重心,并幫助NASA驗證飛機在滑行和試飛期間是否能正常運行。地面振動試驗(GVT)考慮了相對較薄的高展弦比機翼的工程挑戰(zhàn),這種機翼可能在飛行中易于出現(xiàn)顫振和其他振動狀態(tài)。GVT將驗證機翼的結(jié)構(gòu)特性是否與飛行中的預(yù)期相符。最后,機翼將進行機翼載荷試驗。這些試驗將確認機翼結(jié)構(gòu)在承載飛機飛行中的3000磅負載時是否像預(yù)測那樣表現(xiàn)。
X-57運行工程代理負責(zé)人Kirsten Boogaard表示:“當想法從概念變?yōu)楝F(xiàn)實時,這是件很酷的事情,這就是NASA所做的事情。”
完成上述試驗后,NASA將把機翼送回ESAero進行健康情況檢測。在這里,機翼還將集成12個發(fā)動機艙,最終將容納12個小型電動高升力電機和螺旋槳,這些將在X-57的最后階段Mod IV實現(xiàn)。