美国陆军打造自己的半自主式无人战斗旋翼机

继美国空军和海军先后开展其无人作战飞机项目后,美陆军现在也开始了真无人战斗旋翼机项目。与前两个军种的项目相比,美陆军的项目思想上显得更为激进,自然也面临着许多的技术难点     

小型无人倾转旋翼机气动与操纵特性试验研究

由于倾转旋翼机飞行模式多,各部件气动干扰复杂且操纵面冗余,特别是倾转过渡模式,短舱带动旋翼系统倾转,结构布局发生改变,从理论上确定气动与操纵特性难度大。为了研究倾转旋翼机的气动与操纵特性,对某小型无人倾转旋翼机展开全尺寸、全模式吹风试验,其中不带动力试验主要用于研究倾转旋翼机在不同迎角、短舱倾角、前飞速度等飞行状态下的气动特性;带动力试验主要用于研究倾转旋翼机不同飞行模式带机翼与不带机翼时,旋翼/机翼/襟副翼相互干扰作用,以及总距、副翼、升降舵的操纵功效。根据试验数据推导出小型无人倾转旋翼机全包线飞行的操纵特性方法,对进一步完善倾转旋翼机设计以及试飞试验的成功提供了参考。     

倾转机翼无人倾转旋翼机飞行动力学稳定性分析

为了研究倾转机翼无人倾转旋翼机的稳定性,发展了一种倾转机翼无人倾转旋翼机飞行力学模型,并开展了仿真研究。旋翼气动模型采用动量-叶素理论,机翼、尾翼和机身的气动模型在升力线气动理论的基础上结合了旋翼动量源方法以计入旋翼尾流的气动干扰影响。在全机飞行力学模型配平的基础上开展了动力学稳定性分析,并与常规倾转旋翼机飞行动力学特性进行了对比分析。研究结果表明：倾转机翼无人倾转旋翼机在悬停状态下,表现出俯仰角衰减迅速的稳定模态;在直升机模式小速度前飞时,改变重心位置及机翼倾转段面积可使机体纵向震荡模态发散速度减缓,系统稳定性增强。     

倾转机翼无人倾转旋翼机飞行动力学稳定性分析

为了研究倾转机翼无人倾转旋翼机的稳定性,发展了一种倾转机翼无人倾转旋翼机飞行力学模型,并开展了仿真研究。旋翼气动模型采用动量-叶素理论,机翼、尾翼和机身的气动模型在升力线气动理论的基础上结合了旋翼动量源方法以计入旋翼尾流的气动干扰影响。在全机飞行力学模型配平的基础上开展了动力学稳定性分析,并与常规倾转旋翼机飞行动力学特性进行了对比分析。研究结果表明:倾转机翼无人倾转旋翼机在悬停状态下,表现出俯仰角衰减迅速的稳定模态;在直升机模式小速度前飞时,改变重心位置及机翼倾转段面积可使机体纵向振荡模态发散速度减缓,系统稳定性增强。     

美国国防部将砍掉两个直升机项目

美国国防部部长在2010年财年的预算中，计划砍掉两个高端的旋翼机项目：“战斗搜索与救援”直升机（CSAR-X．上图）和VH-71总统直升机（下图）。价值150亿美元的CSAR-X项目经历了数年的延迟、各军种间的竞争、一次调查和两项竞标抗诉．延迟时间大大超过了预期。同样，洛克希德·马丁公司领导的VH-71项目也同样遇到了成本跃升和进度延迟的麻烦．尽管第一阶段的9架试制生产机中的8架已经交付并用于飞行试验，但计划中生产23架直升机计划的研制成本已经翻倍到130亿美元。     

新概念军用运输机的发展

随着信息时代的到来,未来战争对部队的远程快速机动能力提出了更高的要求。为此,美国等世界航空大国已经开始新概念飞行器的研究。其中包括V－22倾转旋翼机、“超蛙”倾转机翼一旋翼高级战术运输机以及无人运输机（UALV）、大型地效飞行器等新概念运输机方案。     

基于QFT的倾转旋翼飞行器控制律设计

<正>飞行控制问题是研究倾转旋翼机技术的关键,文献~([1])建立了无人倾转旋翼机非线性动力学模型,并进行了全模式的飞行控制律设计,建立了无人倾转旋翼机的飞行试验系统,进行了地面联调、地面开车试验以及全模式飞行试验并取得成功~([2])。Horowitz教授~([3-4])提出定量反馈理论(QFT),QFT是一种频域鲁棒控制系统设计思想,它将经典控制理论中的频域校正器的设计思想推广应用到对不确定对象     

自转旋翼机的历史、特点和优势

自转旋翼机（多称为旋翼机）是旋翼飞行器的一种，用途广泛；三，四十年代曾经大量使用，近几年来又获得新的发展，本文回顾了自转旋翼机的发展历程，从气动和结构特点等方面阐述了自转旋翼机气动效率高，操纵简单，且安全，廉价等优势，说明自转旋翼机既可以作为民用飞行器，也可以作为一种军用装备，具有一定的发展潜力。     

联合无人空战系统

联合无人空战系统(J-UCAS)是美国国防预先研究计划局提出的一项验证计划,该项目旨在验证一种可用于压制敌军防空火力、实施电子战攻击、执行侦察、搜索和救援任务以及作为空中精确打击平台的无人空中战斗系统能否在技术上、军事用途上以及网络战方面具有优越的作战能力。     

军事

贝尔V-280全尺寸样机亮相 10月13日，贝尔直升机公司的第3代倾转旋翼机V-280“勇士”的全尺寸实体模型正式亮相，该机将参与美国的联合多任务技术验证（JMR—TD）计划。“勇士”倾转旋翼机的航程可达2100n miles，巡航速度可达280kt，无论航程还是速度都是现有直升机的两倍。它采用三余度电传操纵系统，动力为GE公司的3680kW功率的T64-GE-419发动机。     

倾转旋翼机冗余操纵的舵面分配策略和飞行转换路径分析

倾转旋翼机的不同舵面存在冗余操纵,而冗余舵面的分配策略和飞行转换路径对其控制重构具有重要的意义。对建立的小型无人倾转旋翼机全量非线性飞行动力学模型在不同飞行模式下的进行配平计算、模型线化后,求出单位操纵面位移所引起的俯仰、滚转和偏航力矩的改变量,即考察倾转旋翼机各操纵面的操纵功效,并对其结果进行详细分析,以确定倾转旋翼机的冗余舵面控制重构能力;确定各飞行模式下倾转旋翼机的操纵方式,给出舵面分配策略的权重系数矩阵;在此基础上,提出三种不同的全模式飞行转换路径方案,并分别计算三种方案下倾转旋翼机的飞行速度与前倾角、姿态角及操纵量的关系。结果表明:三种方案都能实现对飞行器的合理操纵,表明倾转旋翼机的冗余舵面控制重构是可以实现的。     

空中新杀手——研制中的UCAV无人战斗机

美国、英国、法国、以色列,甚至日本等国都正在把越来越多的注意力投向无人战斗机的研制。例如英国空军正在考察用无人战斗机作为2015年前将退役的“狂风”GR4的替代后继机,美国国防部一直在加大对无人战斗 级官员甚至声称,如果“联合攻击战斗机”计划最后因为技术或经费上的原因而流产,他们将会让国防部采购办公室将计划改为JSF无人机计划,用来替代现在的F-16和F-18,遂行对地攻击任务。     

土耳其自主研制武装无人机

土耳其航宇公司（TAI）研制的首架”安卡”（AMKA）中高空长航时无人飞行器计划于今年12月首飞,预计2012年交付使用。     

波音公司高速圆盘旋翼机试验进展

美国国防部预研局（DARPA）启动了一项圆盘旋翼机项目，它既可以像直升机一样悬停、低速机动和垂直起降。也能像固定翼飞机一样飞行，而且飞行速度和高度都将超过直升机或倾转旋翼机可能达到的速度和高度。     

诺斯罗普·格鲁门推出"飞马"UCAV验证机

近几年来在美国防预研局下达的空、海军无人攻击机（ＵＣＡＶ）研制计划中，诺斯罗普·格鲁门公司表现十分活跃，希望通过无人攻击机研制，能重新跻身于美国主要国防产品主承包商行列。公司在赢得了美海军的无人攻击机合同之后，更是不惜血本，自行投资研究了一种布局独特、技术先进的名为“飞马”的无人攻击机作为海军 ＵＣＡＶ技术验证机     

简讯

美陆军将启动高速旎冀机计划 美陆军正在寻求一种最高速度为370千米／时的全新旋翼机．以替代现役的AH-64“阿帕奇”、CH-47“支奴干”和UH-60“黑鹰”等旋翼机。     

美国军用直升机动力装置研发进展

美国军用直升机动力装置在2013年取得了多项重大进展：启动全新的涡轴发动机技术预研计划,为新一代联合多任务（JMR）旋翼机发展动力技术;改进涡轮发动机项目进行了首台HPW3000和GE3000发动机的试车;未来经济可承受涡轮发动机预研计划进展顺利;GE38-1B发动机首次安装在CH-53K重型直升机上进行了测试,为今年的首飞打好了基础。     

面向倾转旋翼机的TRC响应类型控制律设计

倾转旋翼机操纵的复杂性对其任务能力提出了较高要求，而设计响应类型可以大幅提高其任务执行能力，减轻飞行员操纵负担。本文设计了倾转旋翼机在直升机模式下的平移速率指令（TRC）响应类型控制律并进行了飞行品质的仿真验证。首先，建立了基于机理法的倾转旋翼机非线性飞行动力学模型，并进行了线性化处理；其次，根据有人直升机飞行品质要求，设计了直升机模式下的TRC响应类型控制律；最后，进行了飞行品质的仿真验证。仿真结果表明，设计的TRC响应类型满足相关品质规范要求，飞行品质达到等级1。通过本文研究，能够显著改善倾转旋翼机在悬停/低速飞行状态下的操纵品质和精确机动能力，减轻飞行员操纵负荷，提升任务执行能力，满足倾转旋翼机近地低速机动飞行需求。     

BA609倾转旋翼机重新开始飞行试验

贝尔/阿古斯塔航宇公司计划恢复BA609商用倾转旋翼机的飞行试验工作,并计划争取在2008年取得FAA和意大利民航管理部门的适航认证。     

倾转旋翼机多部件对机翼气动干扰的分析及优化

为研究倾转旋翼机各部件对机翼的气动干扰效应,建立了一套适用于倾转旋翼机流场CFD求解方法,提出并生成了一套由三棱柱/四面体组成的适用于倾转旋翼机多种飞行状态的非结构混合网格系统.以三维Navier-Stokes方程为主控方程,采用动量源方法进行倾转旋翼的模拟,并引入了高效的OpenMP并行加速技术等,提出了一套新型的动量源项添加及搜索方法.计算分析了倾转旋翼机旋翼/机身/短舱对于机翼气动特性的干扰影响,得出了一些对设计有指导意义的结论.采用基于径向基函数（RBF）的代理模型方法,根据机翼不同展向位置的干扰程度对各段翼型配置进行气动优化.优化结果表明:考虑气动干扰作用,在巡航速度下优化后的全机升阻比增长达到了36.78%.