波音的"蜻蜒"鸭式旋翼/机翼方案验证机

"蜻蜒"鸭式旋翼/机翼飞机是波音公司"鬼怪"工作队目前正在发展研制中的一种方案验证机.具有像旋翼飞机一样的垂直起降和空中悬停能力,又能像固定翼飞机一样高速巡航飞行.在这种机基础上能派生出能满足不同军种要求的无人或有人驾驶的鸭式旋翼/机翼机     

航空制造业

波音鸭式旋翼/机翼飞机开始试飞BoeingCRWMadeTrialFlight2003年12月9日,波音公司研制的鸭式旋翼/机翼(CanardRotor/Wing,CRW)概念验证机在位于美国亚利桑那州尤马的美国陆军试验场完成了其首次悬停飞行。在试飞中,CRW先进技术验证机(被称为X-50A蜻蜓)于美国当地时间飞行了大约80秒钟。它从发射场垂直起飞,到达地面上空12英尺的高度后悬停,然后垂直着陆,这标志着试飞项目的启动。CRW将固定翼飞机的速度和航程与旋翼飞机的灵活性结合起来,是一款创新性的飞机。按照设计,CRW的旋翼不仅能在飞机垂直起落时旋转,而且还能在飞机飞行时…     

美国第2架X-50A鸭式旋翼／机翼验证机坠毁

2006年4月12日，第2架X-50A“蜻蜓”鸭式旋翼／机翼（CRW）验证机在美陆军位于亚利桑那州的尤马试验场试飞时坠毁。     

鸭式旋翼/机翼飞机的技术发展及其关键技术

介绍了鸭式旋翼/机翼飞机的发展背景与发展过程,分析了其技术特点及优势,提出了发展鸭式旋翼/机翼飞机的两个重要关键技术,并给出了一些解决方法和途径,最后对鸭式旋翼/机翼飞机的应用前景进行了展望。所述内容对今后开展CRW无人机研究具有一定的参考价值和意义。     

贝尔公司试验联合重型运输计划用的倾转旋翼机

贝尔直升机公司在NASA兰利研究中心的跨音速动力学风洞中完成了贝尔/波音公司倾转旋翼飞机1/5缩比模型的风洞试验。该四倾转旋翼飞机是一个四引擎、与C-130大小差不多的飞机,可像直升机一样起飞、悬停和着陆,并拥有固定翼涡轮螺旋桨飞机的飞行速度和航程。该试验模型采用前置动力和后向旋翼、悬臂、短舱以及动态调节机翼,代表了飞行验证机的构型。这个“半翼展”模型的机身长5·14m,旋翼长2·31m。该模型设计用于重现全尺寸飞机的空气动力学和结构响应。贝尔公司、NASA与美国陆军研究实验室联合进行的这些试验,目的是研究前机翼与旋翼对…     

NASA调整航空研究重点计划

美国航空航天局（ＮＡＳＡ）一直在寻找一个能带动整个航空工业的大型研究计划，先是“革命性概念” 计划，包括翼身融合体／联合机翼运输机、主动气动弹性机翼、一种旋翼可以在飞行中被锁住成为固定翼的带有前翼／机翼的复合式飞行器和长续航时间的“蜂鸟”无人机等。现在又准备出台“２１世纪航空发展展望”规划，其中有“变形”飞机、“先进航空飞行器”等     

新颖的鸭式布局旋翼/机翼飞机设计

波音公司“臭鼬”工作队与美国国防预研局(DARPA)于今年第一季度签订了一项价值2400万美元的成本共享合同,用以进行一种鸭式旋翼/机翼(CR/W,Canard Rotor/Wing)飞机设计方案的论证和飞行试验.这项合同为期3年,主要内容包括:用一架半尺寸无人驾驶型CR/W飞行器进行飞行试验,以验证这种新概念飞机的垂直起降性能以及该机在旋翼和固定翼飞机之间的过渡转换飞行能力.     

旋转机翼对CRW飞机气动特性影响的动态试验研究

鸭式旋翼/机翼（CRW）飞机是一种新型复合升力飞机。旋转机翼的焦点位置、迎风面积随旋转机翼方位角剧烈变化,同时旋转机翼气动力受前机身上洗流影响明显,综合影响使得旋转机翼在旋转状态下全机气动特性随旋转机翼方位角剧烈变化。通过风洞试验对纵向气动特性进行了研究,结果表明：旋转机翼的升阻特性变化对全机升阻及俯仰特性的影响以振荡的形式表现,频率为旋转机翼的旋转频率,幅值都在固定翼状态稳态值的5%以上。     

威斯特兰公司提出组合式直升机技术验证机方案

英国威斯特兰公司希望于今年底发起一种先进的组合式直升机(ACH)技术验证机研制计划.该机将以威斯特兰研制的“山猫”直升机为基础,在其上安装机翼和改进的罗罗/透博梅卡公司研制的RTM322发动机.其主要设计特点是在“山猫”直升机的机体上增装一副机翼,以达到为旋翼卸载和提高前飞速度的目的.与“山猫”相比,该机的前飞速度提高50%,达到250节;飞行高度达到6100米;升阻比提高25%～50%;有效载荷和航程比提高20%,并且全寿命成本降低10%～20%.机上装的机翼具有后缘襟翼,以改变它的组合升力效应.一副可动式平尾用来调整因襟翼引起的俯仰力矩,一个可调式方向舵在飞机高速飞行时将起到为尾装卸载的作用.旋翼系统将采用威斯特兰公司的BERP桨叶,它     

鸭式旋翼/机翼无人机飞行动力学建模与分析

针对鸭式旋翼/机翼无人机兼有直升机和固定翼机飞行特性的特点,对其飞行动力学模型进行了理论建模与分析研究。应用动量理论建立了旋翼/机翼尾迹模型,分析了旋翼/机翼尾迹对鸭翼、平尾等气动部件的干扰特性,建立了直升机和转换飞行模式受旋翼/机翼尾迹干扰影响的动力学模型以及固定翼飞行模式的动力学模型。提出了各飞行模式的配平策略,使用Matlab工具箱函数简化了平衡特性计算和模型线性化过程,并进行了不同飞行模式、典型飞行状态的纵向运动稳定性分析。结果表明所建立的模型能够反映该类鸭式旋翼/机翼无人机各飞行模式的典型特性,并可用于飞行控制系统设计。     

美国研制出小型无人驾驶军用直升机

美国贝尔公司已研制成功无人驾驶军用直升机。该机取名为“鹰眼”。“鹰眼”直升机可像直升机那样垂直起降,但飞行方式又像一般飞机,升空后,机翼上的旋翼作倾斜状态又变成了推进器,像一般飞机那样飞行,飞机到达敌方阵地上空时,又变为直升机模样飞行,对敌方阵地实行侦察。飞机上的传感器和摄像机把敌人阵地上的信息送回总部信息处理中心。     

高速直升机方案研究

对目前三种主流高速直升机——复合式、倾转旋翼／机翼式和转换式进行了综合分析；根据发展态势，比较了它们的构型、性能及关键技术等方面的优缺点，并对可行性进行了讨论。在此基础上．提出了一种旋翼／机翼转换式高速直升机方案，并对此方案进行了旋翼系统的原理性试验，对关键技术——模式转换过程进行了理论计算和试验研究。验证了直升机模式和飞机模式在相互转化过程中升力、功率和操纵的平滑连续性及保持操稳性；最后，根据研究结果，经过计算得出了此方案的总体参数。     

军事动态

美国波音公司制造的X-50A"蜻蜓"无人机2003年12月3日在亚利桑那州尤马试验场完成首次悬停试验,由此拉开这种复合式直升机的飞行试验序幕。 这种复合式飞机称之为鸭式旋翼／机翼(CRW)无人机。在首飞中,"蜻蜓"无人机垂直起飞至3.65米高度之后悬停,然后垂直着陆,飞行共持续了80秒钟。接下来还将进行十多次飞行试验,试验内容包括悬停、前飞以及两种模式的转     

旋转机翼悬停气动特性研究

鸭式旋转机翼(CRW)是一种先进的高速直升机方案,旋翼同时也是机翼,是其最关键气动部件之一。采用结构分区拼接网格技术进行空间离散,分区建立参考系,通过求解多重参考系下的N-S方程来计算旋翼流场,首先以传统的Caradonna-Tung实验旋翼的亚、跨声速悬停流场分析为例验证该方法的可靠性,进而采用该方法对旋转机翼悬停流场进行了数值计算,旋翼拉力计算值和地面实验值吻合较好,结果分析表明旋转机翼的悬停流场有着不同于传统旋翼的流场特性。     

机翼可以三维改变的变形飞机

随着一些具有突破性的航空技术日趋成熟和军事航空未来发展的需要,美国国防部预研局(DARPA)和国防合同商开始复苏一些过去由于在技术上难以实施而被放弃的“构思新奇”的飞行器研制,如可变外形飞机,超声速斜机翼飞机,超大型的重于空气的浮力一升力混合运输机等,并把它们列为优先开发的项目。在这些项目中,有的已经进入了方案认证和可行性研究阶段,有的则向新的飞行验证机方向发展。除了本文介绍的几个项目外,美国其他可能被复苏的项目还有,波音公司的A160“蜂鸟”远程无人直升机和 X-50“蜻蜓”前翼一旋翼/机翼垂直起降验证机洛克希德·马丁公司的“鸬鹚”潜射和回收多用途无人飞行器和“隼”超声速巡航飞行器,以及沃特公司的“翠鸟”海上无人机等。这些项目的每一个都围绕着一个独立的“奇异”概念,而且其中许多设计已经打破了固定翼飞机、直升机、飞艇、无人机或巡航导弹飞行器的传统概念,出现了兼有多种飞行方式或多种功能的混合飞行器。只要获得可行性和使用性验证,就可以直接转换为一种飞行器的设计。但是它们都还要面临艰巨的技术和使用的挑战,每一个项目还不能保证都能发展成为一种可用的飞行器。     

基于遗传算法的旋转机翼飞机机翼优化设计

将基于实数编码的遗传算法与能准确描述翼型粘性流动的NS方程以及旋翼气动分析模型结合起来,以旋翼最大悬停效率作为优化设计的目标对旋转机翼飞机的机翼进行优化设计,设计结果表明通过优化设计旋翼的气动性能得到了提高,达到了优化设计的目的,旋翼优化设计方法是可行的.     

不要把直升机混同于直升飞机

直升机虽然会飞,但不是飞机。不能把直升机误称为“直升飞机”。 “直升机”这种航空器早在1929年就有了正确译名。它是靠水平面旋转的螺旋桨或旋翼产生的升力直升起落和飞行的,但它不是飞机。“直升飞机”则是一种能直起直落,又是飞机的航空器。飞机是靠动力机构推动机翼在空气中前进而产生升     

旋转机翼飞机旋翼/机身干扰流场数值计算分析

基于动量源方法,建立了旋转机翼飞机的旋翼/机身组合流场的数值模拟方法.首先通过Caradonna-Tung旋翼算例计算,验证了本方法的有效性;然后采用该方法对某旋转机翼飞机的悬停及低速前飞状态下的旋翼/机身干扰流场特性进行了详细的计算与分析.结果表明,该方法能够用于计算旋翼与机身的干扰流场,为旋转机翼飞机的设计提供了参考.     

X一56A：美国空军主动颤振抑制技术的新型验证机

对轻结构、大展弦比机翼布局的飞机来说,控制机翼颤振是其走向实用化的关键。为此,美国空军研究实验室（AFRL）最近启动了“多用途气动弹性验证机”（MAD）计划,并以1架新的模块化无人驾驶飞行器X一56A作为主动颤振抑制技术研究的飞行试验平台。     

鸭式旋翼/机翼飞机悬停状态飞行动力学特性

针对鸭式旋翼/机翼(Canard Rotor/Wing,CRW)飞机独特的气动布局,常规的分析方法及经验公式很难准确地对CRW飞机进行飞行动力学研究,通过飞行辨识对CRW飞机悬停状态特性进行了研究。首先,设计了飞行试验并获得了高质量的飞行数据,基于频率响应对CRW飞机的状态空间模型进行了简化。然后,在频域内对飞机的动力学参数进行了拟合优化,获得了CRW飞机悬停状态的动力学模型,并用飞行数据对所建模型进行了验证。最后,用辨识所得参数与常规直升机悬停状态时的参数进行了对比。结果显示悬停时CRW飞机的操纵导数和阻尼导数均比常规直升机小,经分析,操纵导数的减小主要是CRW飞机独特的旋翼设计所致,阻尼导数减小的原因主要是旋翼气动影响以及鸭翼、平尾、垂尾的结构影响。动力学特性分析结果为CRW飞机旋翼模式总体设计的进一步优化提供了指引和参考,所建立的模型可用于控制系统设计。