據(jù)militaryaerospace網(wǎng)站2019年8月13日刊文,美國的軍用技術(shù)研究者試圖去除飛機(jī)控制面(如副翼、方向舵、襟翼等),使用作動器或者效應(yīng)器為氣流增加能量和動量,以此來拓展未來電動飛機(jī)的邊界。
美國高級研究計劃局(DARPA)8月12日為一個名為“帶有效應(yīng)器的革命性飛機(jī)控制”(CRANE)項目發(fā)布了一個廣發(fā)機(jī)構(gòu)公告(BAA)。該項目尋求在飛機(jī)設(shè)計早期引入一項顛覆性技術(shù),包括新的流動控制技術(shù)及設(shè)計工具。其想法是通過主動流動控制來布局和優(yōu)化飛機(jī),以提升新型商用和軍用飛機(jī)的效能。
被動流動控制涉及飛機(jī)幾何形狀的修改,例如在機(jī)翼上加裝一個渦流生成器進(jìn)行氣流分離控制,或者飛機(jī)噴管處加一個V形部件來降低噪聲。被動流動控制裝置無論是否需要或者是否帶來性能損失,都無法關(guān)閉。另一方面,主動流動控制是通過可調(diào)節(jié)的方式向氣流中增加能量和動量。這種控制裝置比被動流動控制更受歡迎,因為飛行員可以在必要的時候關(guān)閉它。主動流動控制可以通過機(jī)械作動器或者通過在機(jī)翼、機(jī)身、進(jìn)氣道或者噴管處噴氣或吸氣來改變飛機(jī)流場。一般而言,效應(yīng)器或作動器是主動流動控制的支撐技術(shù),但是卻是發(fā)展主動流動控制的一個短板。雖然效應(yīng)器和作動器成本很高,但是它們一般重量輕、無活動部件,且很節(jié)能。
DARPA表示,他們希望在一架X飛機(jī)上演示新的主動流動控制技術(shù),但鼓勵投標(biāo)商關(guān)注如何以最佳的方式在全新設(shè)計或者改裝的飛機(jī)上開發(fā)和試飛演示其流動控制技術(shù)。DARPA希望項目中大量采用現(xiàn)成的商用貨架部件,尤其是跟主動流動控制子系統(tǒng)無關(guān)的部分。CRANE項目排除大的活動控制面(例如副翼、方向舵、襟翼、升降舵及配平翼面,發(fā)動機(jī)的機(jī)械矢量噴管,或者其他的傳統(tǒng)活動氣動面)。項目目標(biāo)是在飛行中演示主動流動控制作動器技術(shù)可以維持飛行安全,提供可量化的飛機(jī)能力。
CRANE項目分為前后相承的四個開發(fā)階段。前兩個階段關(guān)注設(shè)計過程、控制回路分析和建模技術(shù)等。后兩個階段承包商將從前面的參研者中競爭選出,主要進(jìn)行部件測試、制造、組裝、地面試驗和飛行演示。
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