您的位置:百家棋牌 > 航空 > 空客A340飞机为AWIATOR技术项目进行首飞,层流机翼

空客A340飞机为AWIATOR技术项目进行首飞,层流机翼

2019-09-25 06:02

首次在大型航展上展示其“刀锋”层流机翼验证机的空中客车公司,日前与来自众多利益相关方的代表共同签署了一项协议,这不仅标志着这一独特项目的成功合作,也肯定了他们希望在欧盟“清洁天空”框架下开展此项目的意愿。空中客车首席执行官托马斯·恩德斯与来自欧洲议会、欧盟委员会、德国政府、欧盟成员国和全欧洲的工业合作伙伴等利益相关方的代表共同参加了签约仪式。

空客公司本月底将开展层流机翼技术的飞行试验,该层流机翼未来应用到短途民用客机上可使飞行阻力降低8%、油耗和碳排放减少5%。

Airbus A340 in first flight of AWIATOR programme据空中客车公司新闻稿报道使用空中客车A340-300飞机作为空中试验平台,"使用先进技术操作的飞机机翼"技术项目的飞行演示已经开始。此项耗资8千万欧元的项目旨在研究未来机翼技术,其合作伙伴包括阿莱尼亚, CERFACS, CNRS, DLR, EADS研究中心,EADS军用飞机公司,GKN,IAI,INASCO,IST,NLR,NTUA,ONERA,欧盟,Sener, Sonaca, Spasa, TU Munich, TU Berlin 和UCL,由空中客车公司进行协调。欧洲一些国家和组织从2002年7月开始研究AWIATOR项目的相关技术。 此技术包括测量和影响尾涡的新方法,影响噪音的新方法,非常大的翼尖装置的总体布局,新的机翼变形的测量,使用现有和新操作面的新的飞行操作法则。另外,在飞机前端用于测量湍流的新传感器和用于增强高升力有效性的其它部件也将得到测试。在飞行中机翼的响应特性会通过标准先进的测量方法进行详细测试,如倾斜仪,Bragg传感器,压力带和摄影测量。远区域的噪音和涡系通过麦克风排列和激光雷达系统进行测量。除飞行试验和现在正在进行的支持性理论工作外,还将有一些其他试验在欧洲进行,包括模拟器试验,各种系统和结构试验台试验,以及在欧洲一些大型风洞里进行的多次试验。在项目的初始阶段(截止到2003年12月),新技术的研究将逐项开展。此后,在六个不同的飞行试验中,单独的技术元件将被安装、试飞和拆卸。从飞行试验中得出的大量分析结果与最有前景的技术和部件最佳优化这三者结合起来,就可以形成最终的"AWIATOR综合飞行试验"。预计这一试验将在2005年中期进行。这个飞行试验项目能够充分地实现技术有效性和一体化,为未来的飞机产品应用作准备。

1、飞行追踪

“刀锋”项目全称为“欧洲突破性层流飞机验证机”(Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe),是于2008年启动的价值16亿欧元的“清洁天空”项目第一阶段的一部分。“刀锋”项目负责评估在大型客机上引入层流机翼技术的可行性,旨在改善航空生态足迹,使飞机整体阻力降低10%,二氧化碳排放量降低可达5%。空中客车与来自全欧洲的超过20个核心合作伙伴和约500个合作方在这一项目上进行合作。此外,由于其规模和复杂性,通过欧洲研究倡议的“清洁天空”才使得这一项目得以实现。

层流是指飞机机翼上部连续的空气流动,可以显着提升气动性能,许多飞机设计人员认为该技术有巨大的应用价值。作为欧盟“洁净天空”项目的一部分,自2008年以来,空客公司与21个合作伙伴一直在开展“欧洲创新性层流飞机验证机”项目研究,现在该项目已接近关键的飞行试验阶段,一架空客A340飞机将作为试验台在机翼外翼段安装层流机翼进行试飞。空客宣称BLADE是欧洲的尺寸最大的飞行试验验证机。

MH370航班失踪事件促使了全球民航界推动追踪客机航线以及飞机方位系统的努力。到2018年,全球航空公司将会对所有民航飞机安装必要的设备,以达到每隔15分钟报告飞机位置的要求。美国FlightAware公司和Aireon公司已经开始合作研发GlobalBeacon系统,拟通过铱星提供星基ADS-B服务,计划2018年投入运营,并将在2021年实现1分钟间隔飞行追踪的要求。

空客A340“刀锋”层流验证机于2017年9月成功首飞,并在此后成功地进行了持续测试,以探索该机翼在飞行中的特性。这架被称为“飞行实验室”的飞机是世界上第一架将跨音速层流翼型与内部主要结构真正结合的测试飞机。

空客研发部主管Axel Flaig称,近50年民机每座/千米油耗已提升了近7%,但现在进一步改进变得越加困难。例如当前更多的措施主要是采用新型发动机、新材料以使飞机更轻,采用新的设计工具以帮助实现更高效的设计。

2、3D打印发动机

该验证机在外部安装了两个具有代表性的跨音速层流外侧机翼,而在客舱内则有一个高度复杂的专业飞行测试仪表站。在欧洲众多工业合作伙伴的支持下,这架A340-300验证机在法国塔布进行了为期16个月的广泛改装。在测试的技术方面,该机拥有多个“第一”,包括使用红外摄像机监测层流临界点,安装了测量声学对层流影响的发声器,以及采用创新性的反射系统,可在飞行中实时测量整体形变。截至目前,这架“飞行实验室”已经完成了66小时的测试飞行。飞行测试将持续到2019年,以探索影响层流效应的因素。

Flaig称,空气动力学的下一个方向是解决飞机机翼的摩擦阻力,理论已经掌握了很多年,但目前实际设计中并没有实现,因为这需要设计剖面有非常低的偏差、机翼需要能抵御污染,因为这种层流边界对小的扰动非常敏感。现在能日常使用的工业解决方案已变得更可行,过去几年空客在该项目研究中取得了显着进展。

到2017年底,GE公司先进涡桨发动机将会使用更多的3D打印部件,进一步降低重量和燃油消耗。此前,GE已经使用12个3D打印部件替代了855个传统的部件,实现减重5%和降低油耗1%。3D打印的ATP计划在捷克生产,为赛斯纳单发涡桨飞机“迪纳利”提供动力。

该架A340的2个外翼段被截去并分别用GKN和萨伯公司制造的两种不同的自然层流机翼所替代。翼尖吊舱和飞机垂尾顶部内安装了照相机以便飞行中对层流和紊流间的转捩进行监控。

3、桨扇发动机回归

该项目计划完成约150小时试飞,将在2018年底完成所有试飞工作。试飞开始阶段将评估飞机操纵品质、拓展飞行包线和提供层流机翼性能的初始数据。明年试验目标是开展更广泛的试验、测试层流机翼在典型使用条件下的健壮性。

开式转子发动机是上世纪70年代油价上涨的产物,后来随着油价下跌又逐渐退出了市场。如今,为了满足2030年油耗和排放的指标,欧洲的制造商又开始关注这个概念。赛峰集团正在“洁净天空”联合技术倡议下同空客合作开展一项对转开式转子发动机的地面测试。2017年的测试结果将决定是否会进一步开展飞行测试。

之所以该项技术对短途飞机更有意义,是因为为了获得最大的气流薄层收益,飞机不得不在马赫数0.75的最佳速度飞行,这一速度比A320的通常速度马赫数0.78略低。

4、更加光滑的飞行

BLADE是欧盟“洁净天空”计划下灵巧固定翼飞机项目的一部分,旨在开发降低飞机CO2和NOx排放及噪声水平的技术。

层流流动可以降低空气阻力,但是实现这种流动需要超级光滑的机翼,航空界能否经济地制造和运营这种飞机?欧洲“洁净天空”2联合技术倡议下的层流验证机项目将在2017年给出答案。由空客领导的该项目将一架A340-300飞机的外翼段进行了改装,分别由GKN和萨博公司采用不同的理念制造了两个层流试验段,装配工作由西班牙Aernnova公司完成。

5、无人机管理

NASA正在开发支持无人机空中交通管理的能力,使得无人机运营商能够在122米低空空域内“归档和飞行”(file and fly)。FAA希望在2017年底前通过一个试点项目验证其初始能力。

6、超声速飞机

洛马将完成超声速低声爆验证机的初步设计,但是NASA是否有资金建造X验证机还不确定。博姆技术公司计划在2016年底试飞一个1:3缩比的Ma2.2超声速客机模型,Aerion公司则计划2017年开始其Ma1.6喷气公务机的取证。

7、变形机翼

翼梢小翼专业制造商航空伙伴公司和柔性系统公司正在合作为一家未透露姓名的客户改装一架飞机,即使用柔性复合材料结构实现变弯度机翼。落叶松航宇公司已经获得了一型载荷减缓“主动翼梢小翼”的认证,它能够用于对现有飞机小翼的改装。来源:中国航空新闻网

本文由百家棋牌发布于航空,转载请注明出处:空客A340飞机为AWIATOR技术项目进行首飞,层流机翼

关键词: