Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Х-53
X-53 Active Aeroelastic Wing Испытательный самолет НАСА EC03-0039-1.jpg
X-53 в конфигурации F / A-18
РольДемонстратор технологий
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ПроизводительМакдоннелл Дуглас
Нортроп Корпорация
Боинг
Первый полет15 ноября 2002 г.
Основной пользовательНАСА
Количество построенных1
Разработано изMcDonnell Douglas F / A-18 Hornet

X-53 Активный Аэроупругое Wing ( AAW программа развития) представляет собой законченный американский научно - исследовательский проект , который был проведен совместно с лабораторией ВВС США Research (AFRL), Boeing Phantom Works и НАСА «s Драйден исследовательского центра полетной , где технология была опробована полета на модифицированном McDonnell Douglas F / A-18 Hornet. Active Aeroelastic Wing Technology - это технология, которая объединяет аэродинамику, элементы управления и конструкцию крыла для управления аэроупругим скручиванием крыла на высоких скоростях и динамических давлениях. За счет использования нескольких элементов управления передней и задней кромкой, таких как «аэродинамические выступы», можно управлять тонким аэроупругим скручиванием, чтобы обеспечить большую мощность управления крылом, минимизируя при этом маневренные воздушные нагрузки в условиях высокой деформации крыла или аэродинамическое сопротивление в условиях низкой деформации крыла. Эта программа была первым полномасштабным испытанием технологии AAW.

Развитие [ править ]

Разработка первоначальной концепции велась в ходе испытаний в аэродинамической трубе в середине 1980-х годов по контракту ВВС. [1] Обозначение «X-52» было пропущено по порядку, чтобы избежать путаницы с бомбардировщиком Boeing B-52 Stratofortress .[2]

Предсерийная версия F / A-18 была идеальным самолетом для проверки технологии AAW, относительно высокого удлинения крыла для истребителя, с достаточной прочностью, но без дополнительной жесткости, необходимой для изменения его поведения при скручивании. X-53 F / A-18 был модифицирован таким образом, чтобы две управляющие поверхности передней кромки могли работать вместе с двумя ее поверхностями задней кромки для управления аэроупругим скручиванием крыла и обеспечения превосходных характеристик качения на высоких скоростях.

Замедленная съемка испытания активного аэроупругого крыла (AAW) на нагрузку на крыло

AAW был разработан на основе знания того, что аэроупругость крыла, вызванная отклонением одной управляющей поверхности, может быть компенсирована отклонением других управляющих поверхностей. В частности, почти все современные самолеты используют предкрылки той или иной формы вдоль передней кромки крыла, чтобы обеспечить большую подъемную силу на определенных участках полета. При развертывании предкрылков одновременно с элеронами их скручивающее воздействие на основные конструктивные части крыла противодействует друг другу, что исключает скручивание. Это улучшает способность элеронов создавать большие моменты качения самолета. Это означает, что для достижения требуемого движения требуется меньшее отклонение элеронов, что, в свою очередь, уменьшит сопротивление элеронов.и связанная с ней нежелательная тенденция к рысканию самолета .

Если элементы управления могут использоваться для устранения скручивания и его отрицательного воздействия на управляющий вход, следующим шагом будет намеренное введение некоторого скручивания, которое усиливает эффект отклонения управляющего сигнала. При правильном применении крыло будет меньше скручиваться и в направлении, противоположном обычному крылу во время маневрирования. [3] Таким образом, это изменение, которое может быть выполнено с помощью программного обеспечения, улучшает общую производительность.

Летные испытания [ править ]

Летные испытания X-53 Active Aeroelastic Wing (AAW), март 2005 г.

Чтобы проверить теорию AAW, НАСА и ВВС США договорились профинансировать разработку единственного демонстратора на базе F / A-18. Работа началась с взятия существующего планера F / A-18, модифицированного с помощью предсерийного крыла, и добавления системы привода закрылков внешней кромки и обновленного компьютера управления полетом. Для изгиба крыла были разработаны законы активного аэроупругого управления крылом, а летные приборы использовались для точного измерения аэроупругих характеристик формы крыла в плане . Затем программное обеспечение полета было изменено для летных испытаний, и 15 ноября 2002 года самолет впервые поднялся в воздух в модифицированном виде [4].Самолет успешно доказал жизнеспособность концепции в полном объеме во время маневровых испытаний в 2004–2005 годах. Испытательный самолет был переименован в Х-53 16 августа 2006 г. в соответствии с докладом заместителя начальника штаба ВВС США по стратегическим планам и программам. [1]

Технические характеристики [ править ]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Размах крыла: 38 футов 5 дюймов (11,71 м)
  • Высота: 15 футов 3 дюйма (4,65 м)
  • Максимальный взлетный вес: 17 690 кг (39000 фунтов)
  • Силовая установка: 2 турбовентиляторных двигателя General Electric F404-GE-400 с малым байпасом, тягой 16000 фунтов силы (71 кН) каждый

Спектакль

  • Максимальная скорость: 1188 миль / ч (1912 км / ч, 1032 кН)
  • Практический потолок: 50 000 футов (15 000 м)

Авионика
Ведущей система кромка крыла диска была изменена в McDonnell Douglas (теперь Боинг Фантом работает)помощью подвесного блока приведениядействиеразработанный Moog Inc . Законы управления полетом AAW были запрограммированы в исследовательский компьютер управления полетом, модифицированный для включения независимо приводимых в действие внешних управляющих поверхностей передней кромки. [5]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Сноски
  1. ^ a b Летно-исследовательский аппарат Active Aeroelastic Wing получил обозначение X-53. Архивировано 5 июня 2011 г. на Wayback Machine.
  2. ^ Пендлтон, Э., Гриффин, К., Кехо, М., и Перри, Б., «Программа летных исследований для технологии активного аэроупругого крыла», Документ 96-1574, Труды 37-й сессии AIAA Structures, Structural Dynamics, and Конференция по материалам, Солт-Лейк-Сити, Юта, 15–17 апреля 1996 г.
  3. ^ Активной Аэроупругого Крыло архивация 18 июня 2006 в Wayback Machine
  4. ^ "Boeing F / A-18 с активным аэроупругим крылом завершает первый полет" . Боинг. 18 ноября 2002 года Архивировано из оригинала 6 ноября 2011 года . Проверено 30 июня 2011 года .
  5. ^ НАСА F / A-18 Активный Fact Sheet Аэроупругое Wing
Дальнейшее чтение
  1. Миллер, Г. Д., "Технология активного гибкого крыла (AFW)", Air Force Wright Aeronautical Laboratories TR-87-3096, февраль 1988 г.
  2. Миллер, Г.Д., «Исследование методологии проектирования AFW», Отчет Rockwell-Aerospace № NA 94-1731, декабрь 1994 г.
  3. Пендлтон, Э., Гриффин, К., Кехо, М., и Перри, Б., «Программа летных исследований для технологии активного аэроупругого крыла», Документ 96-1574, Труды 37-й сессии AIAA Структуры, структурная динамика и материалы Конференция, Солт-Лейк-Сити, Юта, 15-17 апреля 1996 г.
  4. Циллмер С., «Комплексная многопрофильная оптимизация конструкции аэроупругого крыла», Лаборатория Райта TR-97-3087, август 1997 г.
  5. Зиллмер, С., «Процедура проектирования интегрированной конструкции / маневра для активных аэроупругих крыльев, руководство пользователя», Лаборатория Райта TR-97-3087, март 1997 г.
  6. Пендлтон, Э., Бессетт, Д., Филд П., Миллер, Г., и Гриффин, К., «Программа летных исследований активного аэроупругого крыла: техническая программа и аналитическая разработка модели», Журнал самолетов, Том 37, номер 4 , Июль – август 2000 г.
  7. Пендлтон, Э., «Активное аэроупругое крыло», AFRL Technology Horizons, Избранные научные и технологические статьи, том 1, № 2, июнь 2000 г.
  8. Эдмунд В. Пендлтон, «Как активные аэроупругие крылья - это возвращение к истокам авиации и небольшой шаг к будущим птицеподобным крыльям», Приглашенный доклад, Симпозиум по самолетам Японского общества аэронавтики и космических наук, Сендай, Япония, 11 октября 2000 г.
  9. Компания Boeing, «Итоговый отчет программы активных исследований аэроупругого крыла (X-53)», том 1 и II, AFRL-VA-WP-TR-2005-3082, октябрь 2005 г.
  10. Пендлтон, Э., Флик, П., Ворачек, Д., Райхенбах, Э., Гриффин, К., Пол, Д., «X-53, Краткое изложение программы исследований активного аэроупругого крыла», Документ 07. -1855, Труды 48-й конференции AIAA по структурам, структурной динамике и материалам, Гонолулу, Гавайи, 23–26 апреля 2007 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Технология, позволяющая деформировать крыло, внедрена в Драйдене, Боинг
  • Страница Boeing Active Aeroelastic Wing
  • Галерея AAW NASA
  • Boeing X-53 (2006): Неделя авиации активного аэроупругого крыла и космических технологий