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NASA开展改善气动效率的变形襟翼试飞
2017-06-08

【据NASA网站2017年5月26日报道】 NASA已开展了改善飞行效率的可扭转柔性机翼襟翼的新一轮飞行试验。

该自适应柔性后缘的第二轮飞行试验(ACTE II)在加州爱德华兹NASA阿姆斯特朗飞行研究中心进行,在2014和2015年首轮试验结果基础上,继续开展了3个领域的研究。

ACTE项目开始是NASA和美国空军研究实验室(AFRL)联合开展的项目,研究可变形机翼表面的能力,研究确定是否先进的柔性后缘机翼襟翼可在改善飞机气动效率的同时降低起飞和着陆时产生的机场周围噪声。2014年工程人员将NASA一架“湾流III”亚声速研究飞行试验台(SCRAT)的常规铝机翼襟翼用FlexSys公司专利制造的无缝可扭转襟翼替代。

最初的ACTE飞行试验在开展了广泛的风洞试验后进行,ACTE第一阶段试飞中,试验控制面锁定在某个偏转角度,后续试验将进行不同襟翼偏角情况,验证实际飞行状态下柔性表面的操纵能力。ACTE II较项目第一阶段在几个方面进一步深入,包括验证更大速度时的技术成熟性、研究新型襟翼对阻力的影响、开展扭转变形襟翼构型的首次试飞。

其中,ACTE II阶段完成扭转变形襟翼构型的飞行是柔性结构技术的一个重要里程碑。飞行中襟翼发生偏转,进行了襟翼不同部分保持不同偏转角情况下的测试。飞行的目的是验证扭转变形构型的飞行能力。

为实现扭转变形襟翼构型,工程人员将襟翼外段和内段按相反角度偏转。试验飞行中,襟翼形状保持为内段向下偏转2.5度、外段向上偏转2.5度。这种构型的潜在收益是改变机翼升力中心位置的能力,比如机翼如何对阵风进行反应,进而实现阵风载荷减缓。改变机翼升力中心位置可对未来机翼设计产生积极影响,使机翼变得更轻,飞机变得更高效。ACTE襟翼扭转构型的初步试验飞行限制在最大速度250节(463千米/小时)、高度2万英尺(6096米),以便在飞行中验证概念。

ACTE II取得的另一项里程碑是完成了飞行速度扩展飞行,以便让研究人员了解该技术在典型民机飞行速度下的安全飞行能力。ACTE第一阶段的试飞最大速度为M0.75,ACTE II最大速度接近于570英里/小时(917千米/小时),即速度增加到M0.85,这是“湾流III”的最大巡航速度。这样研究人员可以掌握常规巡航速度下该技术的结构稳定性。

ACTEII的第三部分研究为性能飞行,飞机加装了测试设备以便对燃油流动进行监测。通过对比襟翼不同偏转角时飞机使用燃油的多少,NASA研究人员将能更好了解不同襟翼偏角对阻力的影响。NASA研究人员目前开始耗油量的数据分析,这将能提供可扭转机翼襟翼对燃油效率的影响。(航空工业发展研究中心 吴蔚)

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