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洛马设计的新式超音速客机满足性能目标

中国航空新闻网08-10 18:10

  据《飞行国际》网站报道:NASA(美国国家航空航天局)格伦研究中心一位航空学工程师日前称:NASA超音速X-飞机与众不同的引擎进风口经过了一系列的试验,结果表明由洛克希德马丁设计的这种飞机满足性能目标。

  静音式超音速运输机(QueSST)X-飞机演示机将在2020年开始一系列的飞行试验,飞机的一个进风口位于机身顶部驾驶舱后方,这是超音速飞机非常少见的一种配置,自20世纪50年代早期以来,在诸如道格拉斯X-3匕首和设计和康维尔FY2海矛飞机的设计中就未见到过。

  NASA格伦研究中心工程师Ray Castner在7月25日于美国威斯康星州奥什科什举行的试验飞机协会年度活动上解释道:与中不同的引擎的位置,是QueSST演示机的需要。

  NASA为飞行演示提供资助,其目的是在数十年的研究之后,评估音爆塑形技术是如何影响人类察觉打破声障引起的声干扰的。NASA将在21世纪20年代中期,向美国联邦航空管理局拿出数据,希望说服航空管理局修改或者取消对民用飞机在人口稠密地区进行超音速飞行的半个世纪的老禁令。

  Castner说到:“大多数超音速飞机的引擎在机鼻的前方附近,或者在清洁气流下方”。“我们的引擎现在位于上方,那是音爆屏蔽。这样来自引擎的干扰会增大,不会向下传递到地面,并且对音爆信号起到积极作用”。

  位于俄亥俄州克利夫兰的NASA格伦研究中心,已经在8英尺×6英尺的风洞设施中,对X-飞机模型进行了73个小时的试验,该局已经了解了超音速飞机这种引擎进气口位置的首批实验室测试。

  结果是令NASA工程师们满意的,X-飞机独一无二的进气口位置将会发挥作用。

  Castner说到:“这种进风口事实上比我想象的效率更高”,“它的效率大约为96%-98%,因此它的效果非常好”。

  虽然引擎进风口的位置不同,但是NASA QueSST演示机的特性,使洛克希德能使用相对简单的进气口设计。NASA计划让飞机起飞,以1.4马赫的速度两次飞过一个城市,之后降落。设计包括对控制边界层气流远离进气口的无隔道颠簸,但是对超音速飞机为了以更高速度飞行的设计而言,无需移动任何一个工件零件。

  Castner说到:“它是一个(音)爆演示机。它不是一个进气口演示机。还没有我们可以选择的性能更高的进气口,但是很多这类进气口都有活动部件。”

  他补充道:“NASA对机身顶部的边界层流表示担忧,进气口的位置推动了其他的设计决定。”在洛克希德完成了初步设计以后,NASA公布了对演示机的图像,它具有6个旋涡发生器,分别位于座舱盖和引擎进气口之间。他说道:“洛克希德将旋涡发生器设置在那里,其目的是为边界层流提供能量,防止进气口吸入相对的滞留空气。”

  格伦风洞同样以40多种不同的配置,对X-飞机模型进行了空气动力学试验。

  设计的目的是将地面上的音爆干扰降至75分贝,英国宇航公司、法国宇航公司的规定是105分贝。这一设计目标使设计人员近乎荒谬地延长机鼻的长度。机鼻的额外长度将遮挡飞行员的前方视线,因此NASA正在为飞行员安装外部视觉系统(XVS),使他们能看到正前方。Castner说:“前翼表面的设置仅朝向驾驶舱,以帮助设置超音速冲击波的位置。”

  飞机的特性同样包括垂直尾翼上的小曲面,它们形成了小规模的T形尾翼,Castner说:“它的唯一任务是音爆塑形”。“它能对低音爆信号起到积极作用。”

  NASA计划面向行业征集承包商,在2018财年开始进行洛克希德X-飞机设计。

原标题:超音速X-飞机与众不同的进风口不会让你失望

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