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波音公司打造未来飞行器 大型三角飞翼酷似蝙蝠

2012年08月10日 15:17
来源:科学网

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http://www.kexue.com 2012-08-10 09:28:29 腾讯科学发表评论

X-48B采用了三台发动机布局和翼尖配备了小翼

X-48B采用了三台发动机布局和翼尖配备了小翼

波音公司近日表示该公司目前研发的新型飞行器已经将传统固定翼飞机的空气动力效率发挥到了极点,新设计的未来飞行器概念机拥有全新的三角翼布局,通过减少舷窗座位来提高气动性能和更高的燃料使用率,美国国家航空航天局希望基于该技术设计的飞行器可以在未来短短几十年内成为主流设计。

目前,美国国家航空航天局已经开发出X-48系列概念飞行器验证机,成功证明了基于该技术的未来飞行器可行性,但这个消息对喜爱靠窗座位的旅客而言是个设计上的倒退。在航空史上,英国制造的客机曾经在经过彻底的重新设计之后形成传统的固定翼飞行器格局,并在接下来的五十年内成为客机设计的主流外形。

X-48C在美国加州爱德华兹空军基地进行了首次试飞

X-48C在美国加州爱德华兹空军基地进行了首次试飞

但美国国家航空航天局与波音公司认为我们已经将这样气动布局发挥到极致,速度和燃料使用率都难以获得较大提升。通过对X-48系列概念飞行器验证机的试验试飞,研究人员认为这样的气动布局和飞行器有望在未来二十年内成为下一代客机的主流设计。

在美国加州爱德华兹空军基地,美国国家航空航天局概念飞行器X-48C混合翼型概念机从干涸的湖床上完成首次试飞。工程师为X-48C设计了混合型机翼,可提供更大的内部空间进行装载货物和乘客,整体外形结构呈现出三角形机翼的特征,很让人联想到神秘的间谍飞机,可更加有效地利用流过机翼的气流。

X-48系列概念飞行器验证机采用了翼身融合的飞翼型布局

X-48系列概念飞行器验证机采用了翼身融合的飞翼型布局

波音公司的首席工程师勒摩尔·普琳彻(Normal Princen)认为自上个世纪五十年代以来,传统气动布局的客机燃料使用率增加了大约50%左右,为了进一步提高相关性能,我们就不得不彻底改变飞行器的形状,其中不仅可获得更低的燃料使用率,也可以减少噪音。根据负责本项研究的项目主管、波音公司高级技术研究员鲍勃·利贝克(Bob Liebeck)介绍:“我们与美国国家航空航天局的合作研制未来概念客机,很高兴进入了下一阶段的设计工作,我们将探索气动特性和机体的效率。”

在进行风洞测试的X-48C概念飞行器

在进行风洞测试的X-48C概念飞行器

X-48C的翼展有21英尺,重量约500磅,但目前该飞行器仅是真实比例的8.5%,即全尺度翼展可达到240英尺,在未来十五年至二十年内有望在军事和潜在民用航班上发展出多型飞行器,其特点为重量大,以亚音速巡航。X-48C缩比模型可飞行35分钟,升限为1万英尺高度,但在本次试飞中只飞行了九分钟。美国国家航空航天局认为这是一次成功的飞行测试,并计划在本周晚些时候再次进行飞行测试。

研究人员认为X-48B型概念验证机具有潜在军事用途

研究人员认为X-48B型概念验证机具有潜在军事用途

在早些时候进行飞行测试的X-48B型概念验证机,我们证明了翼身融合飞机(BWB)X-48原型机可以像传统气动布局的飞行器那样进行起飞和降落,并在低速飞行过程中进行气动面的控制。在X-48C型验证机试飞中,我们将评估噪音屏蔽技术对低速飞行特性的影响。

在风洞测试中,X-48系列飞行器的设计可允许每小时138英里的巡航速度,飞行高度为1万英尺,设计方为波音公司,而制造方则是英国克兰菲尔德航空航天公司。最新的X-48C型概念机改进于X-48B型机,早在2007年至2010年间,后者进行了92次试飞测试,其主要改进是将翼尖小翼移动至机身上方靠近发动机的位置,并放大了飞机的尾部。

X-48系列验证机或将成为未来客机的主流模式

X-48系列验证机或将成为未来客机的主流模式

这些新的变化目的在于降低发动机的噪音,而且发动机的数量也从前一型概念机的三个降低至两个,每具发动机可产生89磅的推力。波音公司的工程师将与美国国家航空航天局的设计人员继续在2012年剩下的时间内对X-48C型验证机进行飞行测试。(Everett)

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[责任编辑:李程] 标签:未来飞行器 国家航空航天局 美国国家航空
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