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BAE展示未來隱身飛機(jī)黑科技 不需要操縱翼面

發(fā)布日期:2017-12-17??來源:空軍之翼我要投稿我要評論

BAE展示未來隱身飛機(jī)黑科技 不需要操縱翼面

  BAE系統(tǒng)公司與英國曼徹斯特大學(xué)合作,已經(jīng)成功完成了MAGMA小型無人機(jī)的第一階段試飛,這種無人機(jī)驗(yàn)證的黑科技很可能導(dǎo)致一種革命性飛行控制系統(tǒng)的誕生。

  其中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):“機(jī)翼環(huán)流控制”和“流體推力矢量”可能會對民用和軍用航空,特別是未來的隱形飛機(jī)設(shè)計產(chǎn)生重大影響。

  這兩項(xiàng)黑科技最主要的目的就是使MAGMA無人機(jī)取消所有操縱翼面。

  大家都知道,傳統(tǒng)飛機(jī)都通過致動器偏轉(zhuǎn)的操縱翼面進(jìn)行飛行控制。取消操縱翼面不僅能是飛機(jī)的氣動外形更流暢,提高氣動效率,還能通過取消操縱機(jī)構(gòu)和致動器使機(jī)身更簡單、重量更輕、更可靠;同時,由于取消了在偏轉(zhuǎn)時會增加RCS的大尺寸襟翼和副翼,還能能提高隱身飛機(jī)的隱身性能;最后,取消操縱翼面還降低了維護(hù)和后勤需求,只用更少的零件儲備就能保證正常操作。

BAE展示未來隱身飛機(jī)黑科技 不需要操縱翼面

  在MAGMA無人機(jī)上,機(jī)翼環(huán)流控制(wing circulation control)被用于滾轉(zhuǎn)操縱。該技術(shù)的結(jié)構(gòu)和原理都類似傳統(tǒng)的附面層控制系統(tǒng)。

  第二代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)普遍具有一個特征,那就是為了追求高空高速性能而把機(jī)翼的相對厚度(厚度/弦長)做得非常小,這雖能大幅降低超音速激波阻力,但也導(dǎo)致了機(jī)翼低速升力不足,起降速度很高。所以為了提高起降安全性,就需要增加機(jī)翼低速升力,降低降落速度。

  那么,如何在不改變機(jī)翼基本設(shè)計的情況下大幅增升呢?聰明的飛機(jī)設(shè)計師于是發(fā)明了附面層控制系統(tǒng),從發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)引出高壓空氣,然后從襟翼上表面排出,通過為襟翼附面層注入能量來延緩表面氣流分離,增加機(jī)翼升力。

BAE展示未來隱身飛機(jī)黑科技 不需要操縱翼面

  MAGMA無人機(jī)的機(jī)翼環(huán)流控制技術(shù)與此類似,也是把發(fā)動機(jī)引氣從兩側(cè)機(jī)翼后緣的狹縫中超音速噴出,用引射形成的環(huán)流來提高機(jī)翼升力。只需讓兩側(cè)機(jī)翼以不同速度噴氣就能使機(jī)翼產(chǎn)生不同升力,從而實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)操縱。但環(huán)流控制技術(shù)與附面層控制技術(shù)有個本質(zhì)區(qū)別,那就是前者只向后噴氣,而后者的排氣方向是順著襟翼向后下方。

  與機(jī)翼環(huán)流控制相比,流體推力矢量(fluidic thrust vectoring)技術(shù)更加先進(jìn)。

  傳統(tǒng)推力矢量主要采用噴管機(jī)械偏轉(zhuǎn)的辦法實(shí)現(xiàn),其結(jié)構(gòu)比較笨重,而且推力矢量噴管存在壽命偏短、維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)。而流體推力矢量噴管取消了活動部件,通過向發(fā)動機(jī)噴流注入引射氣流產(chǎn)生低壓區(qū)來使噴流偏轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)推力矢量。

BAE展示未來隱身飛機(jī)黑科技 不需要操縱翼面

  在MAGMA無人機(jī)上,其噴管下表面向后延伸到機(jī)尾并向下彎曲。根據(jù)伯努利原理,噴流會順著彎曲的表面流動向后下方噴射,于是BAE只用一道下方引射氣流就能控制噴流上下偏轉(zhuǎn)(目前的流體推力矢量噴管概念都是上下兩道引射氣流設(shè)計),概念非常先進(jìn),值得借鑒。

  目前還不清楚該機(jī)如何進(jìn)行方向控制,從試飛視頻上該機(jī)僵硬的轉(zhuǎn)彎動作看,也許只能做副翼轉(zhuǎn)彎。

  傳統(tǒng)附面層控制系統(tǒng)由于要從發(fā)動機(jī)引出大量高壓空氣(有些機(jī)型的引起量甚至?xí)_(dá)到10%)向后下方排出,難免會降低推力。而在在MAGMA無人機(jī)上,機(jī)翼環(huán)流控制是向后方高度排出,其狹縫與尾噴管一樣也在產(chǎn)生推力,所以不會出現(xiàn)較大的推力損失。

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標(biāo)簽:??BAE 隱身飛機(jī)
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