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拒絕“鋼筋鐵骨”,美國有架身段可以變“軟”飛機,你要不要坐

你說飛機這種“鋼筋鐵骨”的東西,身段還能變“軟”?

NASA最近測試的飛機X-56說:我的兩片機翼可以扭轉、彎曲,甚至還能與機身分離。

的確是這樣。據英國每日郵報介紹,這架飛機原型機身長約2.3米,

機翼完全展開有8.5米,整體看起來像是長了一對又輕又薄的“翅膀”,而且這對“翅膀”可以在飛行過程中靈活彎曲。

據瞭解,X-56是一款創新型模組化無人飛行研究機,主要用於測試顫振抑制和陣風減緩等主動氣動彈性控制技術。簡單來說,這兩種技術旨在讓飛機飛得更加平穩。


那麼機翼的彎曲是怎麼實現的呢?具體來說就是,研究人員把感測器嵌入了X-56的機翼中進行探測,並利用飛機控制面的偏轉來消除其彎曲和扭轉的影響,最終實現對這些彎曲運動的即時控制。

而為了證明NASA的這套高度靈活、輕便翅膀式的設計是可行的,該設計的子系列——X-56A機型將在11月進行一系列試飛。

工程師James Smith和Gary Cosentino正在準備X-56A的試飛。

模組化的X-56A系統將包括兩個中心控制器、一套剛性機翼、三套柔性機翼、一個地面控制站和一輛運輸拖車,由兩個52磅重的Jet Cat P200-SX渦輪發動機提供動力。X-56A飛機可以方便地拆下機翼,並可將其轉換成其他機翼配置,例如聯翼或尾翼。

此外,這架飛機還配備了彈道降落傘恢復系統,目的是在飛行失敗的情況下保護機身和大部分的飛機系統。

設計人員目前擔心的一個問題是飛機的“顫振”(flutter)。飛機顫振是一種複雜的氣動彈性不穩定現象,會對飛機飛行安全構成極大的威脅。

因為新機翼不同于傳統的剛性材料,柔性材料的移動、彎曲等動作會導致機身顫振。

而如果這種現象在飛行時沒有減輕的話,就會造成操控上的困難,嚴重的話會破壞飛機結構。

X-56A專案負責人Cheng Moua表示:“我們正嘗試通過建立小的模型來解決這一問題。我們想證明這種可彎曲機翼是可行的,而且可能會產生的顫動也是可控的。”

“在X-56A被設計出來之前,機翼顫振一直沒有得到很好的控制。如果可以做到這一點的話,飛機的飛行品質、效率、安全性和彈性飛行器的壽命都將得到提升,

”他補充說。

目前,設計團隊正在對飛行控制器進行調整,收集地面振動資料以更新理論模型,該模型可以對飛機飛行軌跡進行預測。

儘管X-56A是一種亞音速(最大平飛速度小於音速)的小型飛機研究機,不過超音速飛機也可以從這項機翼柔性控制研究中受益,比如顫振抑制和陣風減緩技術之後就將應用於超音速X-54飛機的設計中。

NASA工程師認為,柔性翼片可能會改變亞音速和超音速飛機的設計。因為這種可變形柔性機翼不僅能為機身減重,還能減少燃料消耗,同時還能在起飛和著陸時降低飛機噪音。

坐等技術變成熟。不管怎樣,省油總是好的,要是既省油又能保證安全的話就更好了。

NASA工程師認為,柔性翼片可能會改變亞音速和超音速飛機的設計。因為這種可變形柔性機翼不僅能為機身減重,還能減少燃料消耗,同時還能在起飛和著陸時降低飛機噪音。

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