DARPA“新型效應(yīng)器控制革命性飛機(jī)”(CRANE)進(jìn)入第二階段：無傳統(tǒng)機(jī)翼和尾部
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DARPA CRANE X-Plane配置正在開發(fā)，用于飛行測(cè)試主動(dòng)流量控制(AFC)技術(shù)DARPA已選擇極光飛行科學(xué)公司進(jìn)行“新型效應(yīng)器控制革命性飛機(jī)”(CRANE)項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)。在CRANE項(xiàng)目的第二階段中，該公司將開展詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)，以便為開發(fā)CRANE全尺寸平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。該合同還包括一個(gè)在第3階段制造和試飛飛機(jī)的可執(zhí)行選項(xiàng)。極光飛行科學(xué)公司的CRANE概念方案將使用主動(dòng)流動(dòng)控制（AFC）實(shí)現(xiàn)多種效果，包括在戰(zhàn)術(shù)速度下的飛行控制和全飛行包線內(nèi)的性能增強(qiáng)。這種實(shí)驗(yàn)性的、專門設(shè)計(jì)的飛機(jī)是圍繞AFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，該系統(tǒng)可為嵌入所有飛行器表面的AFC效應(yīng)器提供加壓空氣。這種飛行器構(gòu)型利用位于每個(gè)機(jī)翼上表面的噴嘴陣列為多個(gè)機(jī)翼后掠角提供AFC測(cè)試。在此之前，該項(xiàng)目的第一階段初步設(shè)計(jì)已經(jīng)成功完成，產(chǎn)生了一種創(chuàng)新的模塊化試驗(yàn)臺(tái)飛機(jī)，使用主動(dòng)流量控制(AFC)在風(fēng)洞測(cè)試中產(chǎn)生控制力。極光飛行科學(xué)公司將繼續(xù)與其母公司波音公司密切合作，設(shè)計(jì)飛機(jī)及其AFC系統(tǒng)。該飛機(jī)配置為模塊化試驗(yàn)臺(tái)，具有可更換的外側(cè)機(jī)翼和可更換的AFC效應(yīng)器。極光飛行科學(xué)公司已完成CRANE計(jì)劃的第0和第1階段工作。在第0階段，公司開發(fā)了將AFC技術(shù)融入飛機(jī)設(shè)計(jì)早期階段的工具和技術(shù)，并開發(fā)了兩個(gè)X飛機(jī)概念設(shè)計(jì)方案。在第1階段，該公司完成了所選 X飛機(jī)的初步設(shè)計(jì)并進(jìn)行了風(fēng)洞測(cè)試。風(fēng)洞試驗(yàn)收集的數(shù)據(jù)將為使用AFC作為主要控制效應(yīng)器制定飛行控制律提供支撐。第二階段將專注于飛行軟件和控制的詳細(xì)設(shè)計(jì)和開發(fā)，最終對(duì)X-plane演示機(jī)進(jìn)行關(guān)鍵的設(shè)計(jì)審查，該演示機(jī)可以在沒有傳統(tǒng)的機(jī)翼和尾部移動(dòng)飛行控制的情況下飛行?！霸谶^去的幾十年里，主動(dòng)流量控制領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，使主動(dòng)流量控制技術(shù)能夠集成到先進(jìn)的飛機(jī)上。我們有信心以AFC為主要設(shè)計(jì)考慮，完成演示機(jī)的設(shè)計(jì)和飛行試驗(yàn)。由于采用模塊化機(jī)翼和模塊化AFC效應(yīng)器，CRANE X-Plane在CRANE項(xiàng)目結(jié)束后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍有可能作為國(guó)家測(cè)試資產(chǎn)繼續(xù)存在。得益于眾多創(chuàng)新參與者，CRANE項(xiàng)目大大提高了多種主動(dòng)流量控制技術(shù)的發(fā)展水平。在我們計(jì)劃的X-Plane飛行測(cè)試期間，通過評(píng)估廣泛的相關(guān)技術(shù)，我們處于獨(dú)特的地位，可以在這些成就的基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展，”CRANE項(xiàng)目經(jīng)理Richard Wlezien說。該合同包括第三階段的選項(xiàng)，DARPA打算飛行一架翼展30英尺（9.144米），總重7000磅（3175.15千克）的全尺寸無人型X飛機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)，解決將AFC納入全尺寸飛機(jī)和依賴其進(jìn)行控制飛行的兩個(gè)主要技術(shù)障礙。演示機(jī)的獨(dú)特功能將包括模塊化機(jī)翼配置，使DARPA或潛在的過渡合作伙伴能夠在未來集成先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行飛行測(cè)試。AFC技術(shù)套件為飛機(jī)性能改進(jìn)提供了多種機(jī)會(huì)，例如消除移動(dòng)控制面，減少阻力和大迎角飛行，更厚的機(jī)翼以提高結(jié)構(gòu)效率和增加燃料容量，以及簡(jiǎn)化高升力系統(tǒng)。在第3階段，公司將在其位于弗吉尼亞州、西弗吉尼亞州和密西西比州的工廠建造 X飛機(jī)。該飛行器將用于相關(guān)規(guī)模和飛行條件下的AFC驗(yàn)證和演示，飛行速度可達(dá)到馬赫數(shù)0.7，飛行測(cè)試預(yù)計(jì)將于 2025年開始。美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)是美國(guó)國(guó)防部負(fù)責(zé)開發(fā)軍事使用的新興技術(shù)的研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)最初被稱為高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA)，由德懷特·D·艾森豪威爾總統(tǒng)于1958年2月7日創(chuàng)建，以回應(yīng)蘇聯(lián)1957年發(fā)射的斯普特尼克1號(hào)。通過與學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府合作伙伴合作，DARPA制定并執(zhí)行研發(fā)項(xiàng)目，以拓展技術(shù)和科學(xué)前沿，通常超出美國(guó)軍方的直接需求。