美国空军展示一款具有异国情调和潜在革命性的混合动力升降机模型

推进概念,其中燃气轮机为电风扇提供动力,提供冗余性,性能,燃油经济性等好处。

通过 约瑟夫•特里维西克 | 更新 2020年1月9日晚上8:02
美国空军展示一款具有异国情调和潜在革命性的混合动力升降机模型
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美国空军研究实验室最近展示了一个被称为“分布式推进概念车”的模型,该模型使用燃气轮机为电风扇阵列提供动力。美国空军表示,这种实验性飞机设计在增加冗余性能、燃油经济性等方面具有优势,可能成为新型短距起飞货机的“视觉飞行器”的垫脚石。这就是我们的服务各种形式的追逐近四十年了。战区你以前有没有在两部分的特写中详细记录过这些发展,包括隐形和垂直起降能力的设计在这里而且在这里

诺里斯,航空周刊的高级编辑,发现模型2020年1月6日,美国航空航天学会科技论坛暨博览会在佛罗里达州奥兰多开幕。他很友好地和我们分享了他在展示厅拍的照片战区

美国空军研究实验室(AFRL)展示的模型是一种无尾设计,驾驶舱上方有突出的鸭翼。机身也有斜面,这表明了隐形的设计目标。

主翼的特点是宽阔的中央“盒子”,中间有海绵,更细长的外翼部分。机身两侧的两个机翼盒分别包含7个独立的部分,电动风扇将在其中运行。

盖伊·诺里斯
盖伊·诺里斯
盖伊·诺里斯

美国空军研究实验室的模型描述的设计的确切起源尚不清楚,但它确实有一些相似之处XV-24A LightningStrike极光飞行科学公司(Aurora Flight Sciences)现在是波音公司(Boeing)的一部分,与劳斯莱斯(Rolls-Royce)和霍尼韦尔(Honeywell)一起为美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)的垂直起降实验飞机项目(简称VTOL X-plane)开发了这款无人垂直起降概念机。

除了安装在主机翼上的风扇阵列外,闪电打击概念战斗机还在前机身两侧的鸭翼上安装了额外的风扇。主翼和鸭翼都可以向上旋转进行垂直起降。

然而,XV-24A采用了混合、分布式推进概念,在机身中心安装了燃气轮机,主要工作是驱动发电机为电风扇提供动力,而不是产生推力。DARPA在2018年取消了XV-24A项目,表面上是由于缺乏兴趣来自美国军方和商业公司,以及报告在其发电机的发展中遇到的困难。

AFRL的模型显示了一种不同的配置,即使不完全相同,也与一家公司的设计极其相似,特别是经验系统航空航天公司或ESAero.自2003年成立以来,这家公司一直在推广各种概念它使用安装在外翼某处的燃气轮机来驱动发电机为风扇提供动力。AFRL模型上的海绵与ESAero设计类似,使用涡轴发动机来驱动发电机,尽管该公司已经开发了其他概念使用过活塞发动机也一样。

其他ESAero概念具有风扇阵列和主翼配置类似于AFRL的模型。ESAero
一个典型的分布式推进结构的示意图。ESAero

ESAero推广了这一基本概念,认为这两方面都有显著改进的潜力性能和燃油效率,以及减少污染和更安静。该配置还提供了重要的冗余优势,考虑到大型阵列的小型风扇,而不是少量的传统发动机。

至少从2016年开始,该公司还一直在为美国宇航局(NASA)进行全电动实验设计X-57A麦克斯韦,这是一个高度修改Tecnam P2006T轻型飞机。X-57A项目是NASA于2014年开始的前沿异步螺旋桨技术(LEAPTech)的产物。

X-57A计划的最终配置将在每个机翼上安装6个小风扇,以及一对更大的电动螺旋桨,每个翼尖上都有一个。较小的风扇将有助于在起飞和降落时提供足够的升力,但在主要飞行阶段将被关闭,仅由两个翼尖螺旋桨提供前推力。美国国家航空航天局希望X-57A最终将提供“高速巡航效率提高500%,飞行中零碳排放,飞行对地面社区来说更安静。”

美国空军也在探索分布式推进概念,这种概念反映了ESAero多年来一直在研究的概念,这并不令人惊讶。该公司已经做了大量的工作研究及发展工作根据与NASA和AFRL的合同,包括后者的一部分,其分布式推进概念能源效率的革命性配置(RCEE)计划。

有趣的是,该公司也有也做了独立的工作洛克希德·马丁公司臭鼬工厂高级设计部门的混合翼体概念。臭鼬工厂已经向空军提出了混合翼体设计,作为未来先进运输机的基础,作为各种项目的一部分,例如速度敏捷你可以在这本书里读到更深入的内容过去的战区故事

目前尚不清楚AFRL展示的模型是否以任何方式反映了拟议中的短距起降能力“视觉飞行器”。有标记涂在顶部的中央翼盒,可以表明门的管道吹气系统这可能会提供重要的额外提升。还有一些指标大皮瓣机翼盒的前缘和后缘都可以产生更大的升力。

这张图显示了ShinMaywa US-2飞艇上的吹气系统非常好短起降性能。AFRL的“视觉飞行器”基于其展示的模型,可以使用类似的组合,即吹起的襟翼和来自其他来源的空气施加在机翼和其他表面上,以提供类似的额外升力。ShinMaywa

一种比现有同类飞机具有更大航程和更高燃油效率的高效战术货运飞机已经吸引了美国空军,美国空军对这种飞机有着极大的兴趣减少物流需求用于空运和其他空运作业。这种设计在未来的远征和分布式作战中非常有价值,特别是在那些拥有强大基础设施的机场的地区可能是有限的由于敌人的打击或其他因素。

一种增加了令人印象深刻的短场地性能的设计,将为在更严峻的环境中作业开辟潜力。减少声的签名分布式推进概念可能有助于降低飞机的脆弱性。

航空周刊该公司的盖伊·诺里斯将在不久的将来发表一篇关于AFRL后续“视觉飞行器”概念的文章,这将为空军的分布式推进计划提供额外的见解。

联系作者:joe@thedrive.com

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