美国国防高级研究计划局已经进入了“新型效应器控制革命性飞机”项目的下一阶段，或起重机．该项目的核心是极光飞行科学公司正在开发的一种实验性无人驾驶飞机，它没有传统的移动表面来控制飞行中的飞机。
极光飞行科学公司的CRANE设计还没有正式的X-plane名称或昵称，而是使用了一个主动流量控制(AFC)系统用高压空气的爆发来操纵飞机。这项技术最终可能会应用到其他军事和民用设计中。当它应用于未来的隐形飞机时，可能会产生特别重大的影响。
国防高级研究计划局(DARPA)发表新闻稿昨天克莱恩项目的最新进展。波音公司的子公司极光飞行科学公司宣布它已经收到了第二阶段的合同在2022年12月12日继续这个项目的工作。
“第二阶段将专注于飞行软件和控制的详细设计和开发，最终对X-plane演示机进行关键的设计审查，该演示机可以在没有传统的机翼和尾部移动飞行控制的情况下飞行。”根据DARPA．“该合同包括第三阶段的选项，DARPA打算飞行一架7000磅的x -飞机，解决将AFC纳入全尺寸飞机并依赖其进行控制飞行的两个主要技术障碍。”
Aurora是四家受雇进行初步crane相关设计研究的公司之一2020年而且2021年为部分项目的第0阶段。该公司探索了多种设计，包括受贝尔/波音启发的倾转旋翼v - 22鱼鹰另一架垂直起降的飞机机翼上装有升力风扇。波音飞机的改良版X-48C混合翼体演示机除其他外，也被考虑过。
奥罗拉最终确定的设计更接近传统飞机。然而，它有一个所谓的共平面连接翼(CJW)平面，由两组机翼连接到一个中心机身，并在尖端合并在一起，以及一个双垂直尾翼布置。按照目前的设计，无人机将使用安装在机翼不同位置的“阵列”喷嘴在空中机动。
这架飞机的主发动机布置还不完全清楚。在官方概念图和风洞模型中看到的前机身下方的下巴进气口和后部的一个排气喷嘴，似乎指向了一个计划，即用一个喷气发动机为飞机提供动力。
目前还不清楚飞机的主推进系统或某种辅助电源是否有望产生AFC喷管组工作所需的加压空气。DARPA发布的概念图显示，在机头顶部有一个单独的进气口，在机身中部顶部有一个较小的排气口，可能与AFC系统相连。
有趣的是，Aurora的设计“被配置为一个模块化测试平台，具有可更换的舷外机翼和可切换的AFC效应器。模块化设计不仅可以测试极光的AFC效应器，还可以测试其他各种设计的AFC效应器。2022年12月发布说。通过将测试能力扩展到aurora设计的组件之外，该项目进一步推进了其目标，为未来的军用和商用飞机需求提供所需的信心，包括启用afc的能力。”
作为CRANE第一阶段的一部分，Aurora已经用代表性的AFC组件对亚比例模型进行了重要的风洞测试。该公司与洛克希德·马丁公司被选中在2021年进入该阶段。
“Aurora使用25%比例的模型，在加利福尼亚州圣地亚哥的风洞设施进行了为期四周的测试。除了11个可移动的常规控制面外，该模型还具有14个AFC库和8个完全独立的可控AFC空气供应通道。将于2022年5月推出．“我们收集了超过14,000个数据点，包括8,860个AFC控制功率点，为飞行质量气动数据库奠定了基础，以实现未来项目阶段的快速执行。”
如果DARPA进入CRANE项目的第三阶段，Aurora将建造整个7000磅的原型机公司还说预计其翼展为30英尺，速度可达0.7马赫。飞行测试最早可能在2025年开始。
如果CRANE x飞机的设计被证明是可行的，并变成一架真正的适航飞机，它可能会对未来的飞机发展产生重要影响。消除移动控制面需求的能力可能会导致任何飞机的发展方式发生根本变化。
摆脱传统的控制面本质上允许设计更符合空气动力学，因此以更有效的方式飞行，特别是在较高的高度。拥有AFC系统的飞机不需要各种驱动器和其他部件来移动副翼和方向舵等部件，这为减轻重量和体积提供了新方法。
使用AFC系统的更轻和更流线型的飞机设计可能具有更大的机动性。对于无人驾驶的类型来说尤其如此，因为他们也不必担心飞行员的身体限制。
消除如此多的活动部件也意味着可能损坏的东西更少，提高了安全性和可靠性。这也将消除各种维护和后勤需求。它可能使军事设计更能适应战斗损伤，也更容易修复。
虽然所有这些都可能对许多飞机类型有利，但AFC技术在应用于隐身设计时尤其重要。隐形飞机的设计者必须注意任何关节或其他暴露表面之间的缝隙，并尽量将它们保持在最小值，以确保雷达横截面保持尽可能低。
因此，按照定义，传统的控制面不能始终与飞机外部形状的其他部分齐平，这是目前无法避免的主要问题。电传飞控设计也使这些表面始终保持飘动，以保持隐形飞机在向前飞行时的稳定。AFC技术有望改变这一现状，并使其更容易优化隐身设计的雷达规避质量。其他技术，比如能够动态扭曲机翼结构提供飞行控制，也有助于未来隐形飞机的雷达信号控制。
CRANE项目和极光飞行科学公司的设计当然不是AFC技术的第一次试验。总部位于英国的BAE系统公司是CRANE第0阶段的另一个参与者，至少自2010年以来一直在非常公开地试验各种AFC概念。最近的发展是一种afc装备的设计，称为MAGMA。BAE将这架飞机描述为“大型模型”，这架飞机确实飞行了，你可以阅读更多关于它的信息在这里．
DARPA CRANE项目经理Richard Wlezein在今天的新闻稿中表示:“在过去的几十年里，主动流量控制领域取得了重大进展，使主动流量控制技术能够集成到先进飞机上。”“我们有信心以AFC为主要设计考虑，完成演示飞机的设计和飞行测试。”
无论发生什么，DARPA和Aurora都看到了这种设计在CRANE项目之外的未来。
Wlezein在声明中补充说:“由于采用了模块化的机翼部分和模块化的AFC效效器，CRANE x飞机在CRANE项目结束后很长一段时间内仍有可能作为国家测试资产继续存在。”
奥罗拉在2022年12月的新闻稿中提到了前面提到的模块化试验台设计，他说:“通过将测试能力扩展到奥罗拉设计的组件之外，该项目进一步推进了其目标，为未来的军用和商用飞机需求提供所需的信心，包括启用afc的能力。”
波音飞行与车辆技术研究与技术高级总监Laurette Lahey在去年的另一份声明中表示:“利用波音公司在主动流量控制方面的定向投资，我们在CRANE项目上的进展旨在进一步验证该技术的潜在效益，以提高商用和军用飞机的效率和性能。”
总而言之，CRANE项目现在如何进行，以及它最终是否会导致一架潜在的革命性x飞机的建造，这将是非常有趣的。
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