美國國防高級研究計劃局(DARPA)剛剛委託艾羅拉飛行科學 (Aurora Flight Sciences,),製造一種無需傳統副翼或其他機械舵面裝置的飛機,稱為「X飛機」(X-plane),它的方向、俯仰、左右傾都以噴氣小孔的推動,與太空船類似。

防衛新聞(Defense News)報導,艾羅拉科學公司是波音旗下的研究公司,專門為飛機和無人駕駛系統,開發先進的創新設計。該公司在頗早的時候,就在思考飛機的新式控制方法,像太空船那樣的噴射轉,能否應用在大氣層內的飛機控制。

這項研究計畫稱為「革命型的新型飛行器控制研究」(CRANE) ,前CRANE專案的主持人瓦蘭 (Alexander Walan)在2021年11月說:「一架典型的飛機,有好幾個機械舵面,例如機翼上的前後副翼,尾部的左右方向舵,和上下的升降舵,飛行員用它們來控制飛機的橫滾、俯仰和偏航。」

「這一套後統維持了一個多世紀,從萊特兄弟發明飛機開始,基本保持不變,只是在操作上做出優化。但是主動噴氣控制如果成功,將是飛機的新一段革命,人們重新思考飛機的機動方式。」

太空梭表面有許多噴氣口,用於控制方向。(圖/NASA)
太空梭表面有許多噴氣口,用於控制方向。(圖/NASA)

太空沒有空氣,所以在太空航行的太空船,就是以噴射的方式在控制方向。現在這套系統也可以應用在大氣層裡的飛機。瓦蘭解釋這套系統的好處,他說:「它的構造簡單,而且非常節能。現行的飛機控制舵面,需要一套連杆與機械系統,還有電控系統,相當複雜,也就有相當的重量。噴射系統不需要這些結構,而是簡單的導氣管。只是向其中注入一點力量,就能產生很大的效果。我們實際上並沒有用空氣推動飛行器,我們是用它來調整空氣在機翼上的流動方式。」

他說,航空界考慮這一概念至少已有 30 年,也進行了一些小規模的飛行測試。2015 年,NASA 和波音公司合作,改裝了一架波音757飛機的尾翼,加上一些方向噴氣口,成功提高了動力學效率。「但是,到目前為止,還沒有人嘗試使用這項技術來控制整架飛機。」

現在,隨著計畫的第二階段,艾羅拉將設計一種翼展9公尺、總重量3.1公噸的無人飛機,它能夠以0.7馬赫(864 公里/小時)的速度飛行。為了測試操作系統,這架飛機採用模組化設計,具有可更換的機翼,以測試不同的機翼形狀和後掠角,能夠更換整個噴嘴組,以測試不同的設計,將在2025 年進行飛行測試。

文章來源:DARPA takes big step forward on X-plane that maneuvers with air bursts

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