Boeing X-53 белсенді аэроэластикалық қанаты - Boeing X-53 Active Aeroelastic Wing

X-53
X-53 Active Aeroelastic Wing NASA сынақ ұшағы EC03-0039-1.jpg
X-53 конфигурацияланған F / A-18
РөліТехнологиялық демонстрант
Ұлттық шығу тегіАҚШ
ӨндірушіМакдоннелл Дуглас
Northrop корпорациясы
Боинг
Бірінші рейс15 қараша 2002 ж
Негізгі пайдаланушыНАСА
Нөмір салынған1
ӘзірленгенMcDonnell Douglas F / A-18 Hornet

The X-53 белсенді аэроэластикалық қанат (AAW) даму бағдарламасы аяқталған Американдық бірлесіп қолға алған ғылыми жоба Әуе күштерін зерттеу зертханасы (AFRL), Boeing Phantom Works және НАСА Келіңіздер Драйден ұшуын зерттеу орталығы, онда технология модификацияланған ұшуда сыналды McDonnell Douglas F / A-18 Hornet. Белсенді аэроэластикалық қанат технологиясы - бұл қанаттар аэродинамикасын, басқару элементтерін және құрылымын жоғары жылдамдықта және динамикалық қысым кезінде қанаттардың аэроэластикалық бұралуын басқаруға және басқаруға біріктіретін технология. «Аэродинамикалық құлақшалар» сияқты бірнеше жетекші және артқы шеткі басқару элементтерін пайдалану арқылы қанаттардың басқару күшінің үлкен мөлшерін қамтамасыз ету үшін аэроэластикалық бұралудың нәзік мөлшерін басқаруға болады, сонымен бірге қанаттардың жоғары деформация жағдайында маневрлік ауа жүктемелерін немесе қанаттардың төмен деформациялар жағдайында аэродинамикалық қарсылықты азайтуға болады. Бұл бағдарлама AAW технологиясының алғашқы ауқымды дәлелі болды.

Даму

Джерри Миллер мен Ян Тулиниус 1980 жылдардың ортасында әуе күштері келісімшартына сәйкес жел туннелін сынау кезінде алғашқы тұжырымдаманы әзірледі.[1] «Х-52» белгісі Boeing ұшақтарымен шатастырмау үшін ретімен өткізілді B-52 стратофорт бомбалаушы. Эд Пендлтон әуе күштерінің бағдарламалар менеджері болып қызмет етті.[2]

F / A-18 өндірісіне дейінгі нұсқасы AAW технологиясын дәлелдеуге өте ыңғайлы ұшақ болды, жауынгердің қанатының арақатынасы салыстырмалы түрде жоғары, күші жеткілікті, бірақ статикалық аэроэластикалық мәселелер үшін қосымша қаттылық қосылмаған. X-53 F / A-18 моделі екі жетекші шеткі басқару беттерінің қанаттардың аэроэластикалық бұралуын басқаруға және жоғары жылдамдықтағы илектеу өнімділігін қамтамасыз етуге арналған екі шеткі беттерімен үйлесімді жұмыс істеуі үшін өзгертілді.

Белсенді аэроэластикалық қанаттың (AAW) қанаттарының жүктемелерін сынау уақыты өтті

AAW бақылаудан дамыды, бұл аэроэластикалықты қанатқа басқа басқару беттерін орналастыру арқылы өтеуге болады. Атап айтқанда, қазіргі заманғы ұшақтардың барлығы дерлік кейбір түрлерін қолданады итарқа қанаттың бойымен алдыңғы шеті ұшудың белгілі бір бөліктері кезінде көбірек көтеруді қамтамасыз ету. Пилоттарды эйлерондармен бір уақытта орналастыру арқылы айналдыру моментін шпаттардың екі жағына теңестіруге болады, бұл бұралуды болдырмайды, бұл эйлерондардың басқару күшін жақсартады. Бұл дегеніміз, берілген қозғалысты жасау үшін аз эйлерон енгізу қажет, ал ол өз кезегінде азаяды aileron drag және онымен байланысты жағымсыз бақылау аспектілері. Жақсырақ, қанат көтеру компонентінде өте берік болатындай етіп жасалған, айналу моментін жою, көтерілуді қажет етеді, қалаусыз моментті қолайлы көтергіш компонентке айналдырады.

Бірақ егер бұралуды және оның басқару кірісіне теріс әсерін жою үшін басқару элементтерін қолдана алса, келесі қадам бақылауды жақсарту үшін бұралатын компонентті әдейі енгізу болып табылады. Дұрыс қолданған кезде маневр жасау кезінде қанат аз бұралып, әдеттегі қанатқа қарсы бағытта болады.[3] Бағдарламалық жасақтамада жүзеге асырылатын бұл өзгеріс жалпы өнімділікке тиімді.

Ұшуды сынау

X-53 Active Aeroelastic Wing (AAW) ұшу сынағы, наурыз 2005 ж

AAW теориясын сынау үшін NASA мен USAF F / A-18 негізінде бір демонстранттың дамуын қаржыландыруға келісті. Жұмыс дайындалған қанатымен өзгертілген қолданыстағы F / A-18 ұшақтарын алып, ұшуды басқаратын шеткі жүйені және жаңартылған ұшуды басқаратын компьютерді қосты. Қанатты иілу үшін белсенді аэроэластикалық қанатты басқару заңдары жасалды, ал ұшу аспаптары аэроэластикалық өнімділігін дәл өлшеу үшін қолданылды қанат планформасы. Содан кейін ұшу бағдарламалық жасақтамасы ұшуды сынау үшін өзгертілді, ал әуе кемесі алғашқы модификацияланған түрінде 2002 жылы 15 қарашада ұшты.[4] Әуе кемесі 2004–2005 жж. Орама маневрін сынау кезінде тұжырымдаманың өміршеңдігін толық көлемде дәлелдеді. Сынақ жасайтын ұшақ 2006 жылдың 16 тамызында USAF Бас штабы бастығының орынбасары, стратегиялық жоспарлар мен бағдарламалар бойынша X-53 болып қайта тағайындалды.[1]

Техникалық сипаттамалары

Жалпы сипаттамалар

  • Экипаж: 1
  • Қанаттар: (11,71 м) 38 фут 5 дюйм
  • Биіктігі: (4,65 м) 15 фут 3
  • Максималды ұшу салмағы: 39,000 фунт (17,690 кг)
  • Электр станциясы: 2 × General Electric F404-GE-400 төмен айналмалы қозғалтқыштар, әрқайсысы 16000 фунт (71 кН)

Өнімділік

  • Максималды жылдамдық: 1,188 миль (1,912 км / сағ, 1032 кн)
  • Қызмет төбесі: 15,000 м

Авионика
Жетекші флеп-жетек жүйесі өзгертілді Макдоннелл Дуглас (қазір Boeing Phantom жұмыс істейді) құрастырылған сыртқы қозғалтқыш қондырғысын қолдана отырып Moog Inc. AAW ұшуды басқару заңдары ұшуды басқаратын зерттеу компьютерінде бағдарламаланған, олар өздігінен басқарылатын борттың шеткі басқару беттерін қосады.[5]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

Сілтемелер
  1. ^ а б Белсенді Aeroelastic Wing ұшу зерттеу құралы X-53 белгісін алады Мұрағатталды 2011-06-05 сағ Wayback Machine
  2. ^ Пендлтон, Э., Гриффин, К., Кехо, М. және Перри, Б., «Белсенді аэроэластикалық қанат технологиясының ұшу зерттеу бағдарламасы», 96-1574-қағаз, 37-ші AIAA құрылымдарының еңбектері, құрылымдық динамика және материалдар. Конференция, Солт-Лейк-Сити, Юта, 15-17 сәуір 1996 ж.
  3. ^ Белсенді аэроэластикалық қанат Мұрағатталды 2006 жылдың 18 маусымы Wayback Machine
  4. ^ «Boeing F / A-18 белсенді аэроэластикалық қанатымен алғашқы рейсті аяқтады». Боинг. 18 қараша 2002 ж. Мұрағатталған түпнұсқа 2011 жылғы 6 қарашада. Алынған 30 маусым 2011.
  5. ^ NASA F / A-18 белсенді аэроэластикалық қанат туралы ақпараттар
Әрі қарай оқу
  1. Миллер, Г.Д., «Белсенді икемді қанат (AFW) технологиясы», Air Force Wright Aeronautical Laboratories TR-87-3096, ақпан, 1988 ж.
  2. Миллер, Г.Д., «AFW жобалау әдістемесін зерттеу», Рокуэлл-аэроғарыштық есеп No NA 94-1731, желтоқсан 1994 ж.
  3. Пендлтон, Э., Гриффин, К., Кехо, М. және Перри, Б., «Белсенді аэроэластикалық қанат технологиясының ұшу зерттеу бағдарламасы», 96-1574-қағаз, 37-ші AIAA құрылымдарының еңбектері, құрылымдық динамика және материалдар. Конференция, Солт-Лейк-Сити, Юта, 15-17 сәуір 1996 ж.
  4. Циллмер, С., «Аэроэластикалық қанатты жобалау үшін интеграцияланған көп салалы оңтайландыру», Райт зертханасы TR-97-3087, тамыз 1997 ж.
  5. Zillmer, S., «Белсенді аэроэластикалық қанаттардың құрылымын / маневрін жобалау процедурасы, пайдаланушының нұсқаулығы», Райт зертханасы TR-97-3087, наурыз 1997 ж.
  6. Пендлтон, Э., Бессетт, Д., Филд П., Миллер, Г. және Гриффин, К., «Белсенді аэроэластикалық қанаттың ұшу зерттеу бағдарламасы: Техникалық бағдарлама және модельдік аналитикалық даму», Авиация журналы, 37-том, 4-нөмір , Шілде-тамыз 2000 ж.
  7. Пендлтон, Э., «Белсенді аэроэластикалық қанат», AFRL Technology Horizons, Таңдалған ғылым және технологиялар мақалалары, 1-том, No2, 2000 ж.
  8. Эдмунд В.Пендлтон, «Қаншалықты белсенді аэроэластикалық қанаттар - авиацияның басталуы және болашақ құстарға ұқсас қанаттарға оралу», Жапония аэронавигациялық және ғарыштық ғылымдар қоғамының авиациялық симпозиумы, Сендай, Жапония, 11 қазан 2000 ж.
  9. Boeing компаниясы, «Белсенді аэроэластикалық қанаттың ұшуын зерттеу бағдарламасы (X-53) қорытынды есеп», 1 және II том, AFRL-VA-WP-TR-2005-3082, 2005 ж.
  10. Пендлтон, Э., Флик, П., Ворацек, Д., Рейхенбах, Э., Гриффин, К., Пол, Д., «Х-53, белсенді аэроэластикалық қанаттың ұшу зерттеу бағдарламасының қысқаша мазмұны», 07-жұмыс. -1855, 48-ші AIAA құрылымдарының материалдары, құрылымдық динамика және материалдар конференциясы, Гонолулу, Гавайи, 23-26 сәуір 2007 ж.

Сыртқы сілтемелер