• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

      無人作戰(zhàn)飛機(jī)主動(dòng)射流飛行控制技術(shù)

      2019-09-10 07:22:44蔡琰
      無人機(jī) 2019年3期
      關(guān)鍵詞:飛控吹氣機(jī)翼

      蔡琰

      主動(dòng)射流控制技術(shù)于20世紀(jì)70年代開始研發(fā),目的是替換復(fù)雜機(jī)械高升力襟翼,具有降低重量體積,使飛機(jī)外緣做到?jīng)]有機(jī)械面縫隙達(dá)到光滑無縫的潛力。但當(dāng)時(shí)判定所需發(fā)動(dòng)機(jī)引氣質(zhì)量過大,只使用射流作動(dòng)器進(jìn)行飛控將大幅縮小所需引氣量。近年來,在北約等的積極推動(dòng)下,主動(dòng)射流控制技術(shù)目前已經(jīng)“合理可用”于飛行控制,至少可用于打擊任務(wù)的進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段。

      北約開展的主動(dòng)射流控制( AFC)技術(shù)應(yīng)用于飛翼式無人戰(zhàn)斗機(jī) ( UCAV)目前已經(jīng)“合理可用”于飛行控制,至少可用于打擊任務(wù)的進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段,該技術(shù)可提高隱身性。北約AVT-239任務(wù)組12月完成了創(chuàng)新控制因子( ICE)的五年性能評(píng)估。第二個(gè)小組,AVT-925正試飛兩架不同縮比無人機(jī)模型,以期年內(nèi)使用射流飛控技術(shù)飛行。

      主動(dòng)射流控制技術(shù)于20世紀(jì)70年代開始研發(fā),目的是替換復(fù)雜機(jī)械高升力襟翼,但當(dāng)時(shí)判定所需發(fā)動(dòng)機(jī)引氣質(zhì)量過大。只使用射流作動(dòng)器進(jìn)行飛控將大幅縮小所需引氣量。

      北約的科學(xué)和技術(shù)組織2013年決定開展主動(dòng)射流控制技術(shù)如何應(yīng)用于未來無人機(jī)系統(tǒng)的評(píng)估。結(jié)果發(fā)布于1月7日-11日AIAA圣地亞哥科學(xué)技術(shù)會(huì)議。AVT-239任務(wù)組包括BAE系統(tǒng)公司和洛克希德·馬丁公司,美國(guó)空軍科學(xué)研究辦公室(AFOSR),英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(DSTL)以及大學(xué)和其他學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。

      未來無人機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)異特點(diǎn)包括高性能、復(fù)雜度及成本降低、隱身性能提高。洛克希德·馬丁公司高級(jí)工程師丹尼爾·米勒稱,主動(dòng)射流控制技術(shù)具有降低重量體積,使飛機(jī)外緣做到?jīng)]有機(jī)械面縫隙達(dá)到光滑無縫的潛力。

      AVT-239的目標(biāo)是識(shí)別基線飛機(jī),應(yīng)用主動(dòng)射流控制技術(shù)并使用若干集成標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估。AFOSR歐洲航宇研發(fā)辦公室航空科學(xué)主任道格拉斯·史密斯稱:“不僅是空氣動(dòng)力學(xué)性能,而是如何在現(xiàn)實(shí)約束條件下以系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低可觀測(cè)性及引氣可用性?!?/p>

      作為基線,任務(wù)組使用兩款可用的不同空氣動(dòng)力設(shè)計(jì):ICE-101,洛克希德-馬丁公司20世紀(jì)90年代為美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的無尾65。后掠三角翼概念戰(zhàn)斗機(jī);Saccon(意為穩(wěn)定和控制技術(shù)構(gòu)型),基于波音1303設(shè)計(jì)的無尾53。后掠lamda機(jī)翼無人戰(zhàn)斗機(jī)。

      AVT-239開發(fā)了典型打擊任務(wù)剖面,包括三個(gè)階段:在30000ft高度以Ma0.9( Saccon為Ma0.8)進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng),以規(guī)避機(jī)動(dòng)退出戰(zhàn)場(chǎng),以及起飛和降落。作為第一步,研究聚焦于將主動(dòng)射流控制技術(shù)應(yīng)用于需求最低的進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)或巡航階段。

      研究著眼于集成主動(dòng)射流控制技術(shù)四項(xiàng)技術(shù):流動(dòng)分離控制的掃掠噴氣;大后掠創(chuàng)新控制因子上翼尖和機(jī)翼中段前緣噴氣以分離控制渦旋;后緣噴氣以控制環(huán)量;射流矢量推進(jìn)。

      主動(dòng)射流控制技術(shù)元件設(shè)計(jì)完成開發(fā)并集成到基線飛機(jī)中,飛機(jī)級(jí)性能評(píng)估開展了小時(shí)級(jí)進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段,以確認(rèn)所需控制功率以及由此所需的引氣質(zhì)量以控制渦流和突風(fēng)。這將決定防止短暫突風(fēng)影響所需的峰值引氣需求是否會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)穩(wěn)定性。

      其他評(píng)估的參數(shù)包括成熟度、集成度、四性(可靠性、維修性、可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性)以及“跨平臺(tái)性”,表述了技術(shù)可容易移至到其他后掠角度不同飛機(jī)上的特性。

      創(chuàng)新控制因子團(tuán)隊(duì)吸收了有“硬表面”控制器洛克希德·馬丁公司的原創(chuàng)設(shè)計(jì),開發(fā)了四個(gè)主動(dòng)射流控制技術(shù)構(gòu)型,采取不同的俯仰射流矢量推力組合,后緣和機(jī)翼中段前緣吹氣和掃掠射流。

      丹尼爾·米勒稱:“目標(biāo)并不是作弊,使集成更容易。飛機(jī)已經(jīng)很擁擠了。我們研究了進(jìn)入和離開戰(zhàn)場(chǎng)飛控所需的引氣。接著我們集成,盡可能在現(xiàn)有系統(tǒng)上真實(shí)地改裝。然后我們著重(改裝后系統(tǒng)的)‘四性’。”

      Saccon團(tuán)隊(duì)同時(shí)采用1303構(gòu)型并應(yīng)用了基于柯恩達(dá)效應(yīng)的環(huán)量控制系統(tǒng)于機(jī)翼后緣襟翼位置的內(nèi)、外部,同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣處采用了推力矢量射流來完成控制俯仰。創(chuàng)新之處在于在跨聲速飛行時(shí)使用超聲速射流降低飛控所需氣量。

      環(huán)量控制通過從狹縫向柯恩達(dá)曲面吹氣實(shí)現(xiàn)。射流貼合于曲面引射更多空氣,產(chǎn)生襟翼效果,在機(jī)翼上改變升力。DSTL的克里斯·哈青稱:“以前的主動(dòng)射流控制技術(shù)需要大量氣流保持Ma0.8的吹拂系數(shù),原因是射流速度和自由流速度的比值?!?/p>

      創(chuàng)新控制因子使用的主動(dòng)射流控制技術(shù)作動(dòng)器是分開的,上下各單縫。Saccon使用雙縫的機(jī)構(gòu)。飛行控制系統(tǒng)選取上或下縫實(shí)現(xiàn)增、減升力——或雙縫同時(shí)使用獲得對(duì)稱“反應(yīng)射流”產(chǎn)生推力??墒怪鲃?dòng)射流控制技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生偏航、俯仰和滾轉(zhuǎn)。

      超聲速吹氣要求主動(dòng)射流控制技術(shù)系統(tǒng)中噴嘴壓縮比( NPR)很高。BAE系統(tǒng)公司與曼徹斯特大學(xué)合作演示驗(yàn)證了壓縮比在9的情況下射流附著和脫離表面的情況。壓縮比在7-9之間可和引氣從發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮的情況類似,將減少流體控制所需管道量。

      BAE系統(tǒng)公司全球工程師克萊德·華索稱:“狹縫的高度與柯恩達(dá)半徑是關(guān)鍵參數(shù)?!备叩腘PR要求狹縫窄。要求在機(jī)翼后緣上產(chǎn)生與傳統(tǒng)控制類似的厚度——對(duì)于4m的翼弦長(zhǎng)來說需要10 - 15mm以最小化阻力和雷達(dá)反射截面——需要狹縫高度將到0.5mm,半徑5-7mm,對(duì)于制造產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。

      對(duì)于射流推力矢量來說,次級(jí)射流通過向發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴上或下的反應(yīng)曲面中的孔注入氣體來實(shí)現(xiàn)。結(jié)合位于孔中上游的小臺(tái)階,可使600華氏度Ma0.8的初級(jí)排氣射流矢量化實(shí)現(xiàn)俯仰控制,偏角最大10。。BAE系統(tǒng)公司計(jì)劃結(jié)合偏航射流推力矢量。

      第二個(gè)北約任務(wù)組AVT-295于2017年1月成立,試飛主動(dòng)射流控制技術(shù)??s比飛機(jī)(為了安全安裝了垂直尾翼)延期了將于今年實(shí)現(xiàn)射流飛控,包括美國(guó)空軍學(xué)院的創(chuàng)新控制因子和威爾士的麥格瑪飛機(jī)。

      1:7縮比的創(chuàng)新控制因子在2017年最初使用傳統(tǒng)控制方式“挑戰(zhàn)飛行”,與伊利諾伊理工學(xué)院合作開展研究。噴氣模型將使用翼尖或后緣吹氣飛行,但不會(huì)兩者同時(shí)使用,以度量控制功率并驗(yàn)證風(fēng)洞測(cè)試結(jié)果。

      麥格瑪基于Saccon平臺(tái),改裝了機(jī)翼區(qū)域,機(jī)翼更厚,前緣更圓,以減少1303“討厭”的抬頭行為。第一架飛機(jī)2017年使用傳統(tǒng)飛控飛行,第二架(麥格瑪F)已經(jīng)做好飛行準(zhǔn)備,采用射流俯仰推力矢量和超聲速雙縫吹氣環(huán)量控制。

      AVT-239對(duì)于創(chuàng)新控制因子和不那么激進(jìn)的Saccon構(gòu)型的評(píng)估結(jié)果是類似的。至少在進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段能否使用射流飛控替代傳統(tǒng)飛控性能,但還不能在飛行所有階段實(shí)施。

      克萊德·華索稱:“足量的引氣量可產(chǎn)生主動(dòng)射流控制技術(shù)所需的足夠控制功率,對(duì)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)是可承受的,創(chuàng)新控制因子使用不到3%,Saccon不到1.8%?!敝鲃?dòng)射流控制技術(shù)在進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段的平均引氣量為0.5%,對(duì)航程產(chǎn)生1%“可接受”的影響。從性能角度是可接受的。

      對(duì)兩種平臺(tái)來說,后緣的環(huán)量控制更有效。創(chuàng)新控制因子上的偏航推力矢量是必需的,但翼尖和機(jī)翼中段前緣吹氣和掃掠射流可能對(duì)其他飛行階段更適用。對(duì)飛機(jī)重量、體積、隱身性的影響可能意味著在進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)階段將主動(dòng)射流控制技術(shù)用作傳統(tǒng)飛控的冗余備份更合理。傳統(tǒng)控制面保持中性位置而使用主動(dòng)射流控制技術(shù)加強(qiáng)隱身。

      關(guān)鍵問題是射流飛控系統(tǒng)中閥門的可靠性。丹尼爾·米勒稱:“閥門需要更可靠2 - 2.5倍才能保證主動(dòng)射流控制技術(shù)的可靠性可與傳統(tǒng)飛控系統(tǒng)相比。”克萊德·華索稱:“可靠性問題可通過改進(jìn)閥門設(shè)計(jì)和采取更簡(jiǎn)潔接人架構(gòu)解決?!?/p>

      主動(dòng)射流控制技術(shù)對(duì)跨聲速進(jìn)入和離開戰(zhàn)場(chǎng)階段是適用和合理的。未來工作將擴(kuò)展其他任務(wù)階段的評(píng)估,以及故障、冗余控制架構(gòu)等。同時(shí),保持所有主動(dòng)射流控制技術(shù)飛機(jī)的生存率、可承受性和韌性。

      猜你喜歡
      飛控吹氣機(jī)翼
      變時(shí)滯間隙非線性機(jī)翼顫振主動(dòng)控制方法
      吹氣龍
      民用飛機(jī)飛控通電自檢測(cè)安全性研究
      烏云
      水陸兩棲飛機(jī)方向舵附面層控制研究
      無人機(jī)飛控軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)初探
      02 飛控技術(shù)與機(jī)場(chǎng)安保引關(guān)注
      飛控系統(tǒng)故障告警實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
      機(jī)翼跨聲速抖振研究進(jìn)展
      基于模糊自適應(yīng)的高超聲速機(jī)翼顫振的主動(dòng)控制
      仁布县| 永丰县| 惠安县| 开平市| 泗水县| 商南县| 林口县| 云龙县| 瓦房店市| 阆中市| 内丘县| 龙南县| 马尔康县| 深水埗区| 茂名市| 娄底市| 安陆市| 上饶市| 南宁市| 南川市| 龙州县| 赤壁市| 依安县| 突泉县| 长宁区| 卓资县| 林芝县| 松潘县| 兴宁市| 甘德县| 禄丰县| 明星| 札达县| 博客| 阿城市| 涿鹿县| 东乡县| 宁城县| 姚安县| 华阴市| 新乡县|