美研發斜翼無人機 飛行2倍音速

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【大紀元6月27日訊】世間凡是能飛的東西,不論是人造的還是天然的,都具備對稱性,否則就難以保持飛行平衡。不過,美國國防部高級研究計畫署(DARPA)近日授予諾斯羅普•格魯曼公司進行研發一種不對稱的斜翼飛行器。這種飛機的飛行速度更快,航程遠,油耗更低,一旦研發成功,將可能改寫飛行歷史。

據《資訊時報》報導,諾斯羅普•格魯曼公司進行研發的這種飛行器被命名為「彈簧小折刀」(Switchblade),一種可改變翼掃(機翼相對機身的角度)的無人機,既有很高的低速飛行效率,能執行盤旋監視任務,又能執行超音速打擊任務。這種新式飛機將在未來20年內成為美軍隱形轟炸機的主打機型,根據負載不同,「彈簧小折刀」分為偵察機和轟炸機兩種機型。

美國國防部與第一階段合同為期20個月,撥款1030萬美元,並要求諾斯羅普•格魯曼公司在2007年11月之前繪製出詳細設計圖,實驗機則在2010年推出。初步概念是在單翼下面安裝引擎、轉軸以及監視設備。這樣的設計使得發動機朝向飛行方向的同時,單翼可以旋轉。

美國國防部高級研究計畫署明確指出,概念性斜翼作戰飛機有兩大任務:一是情報、監視與偵察任務,要求該機能攜帶2000千克有效載荷,在18000米高空以亞音速飛行5000海哩;二是轟炸任務,要求該機能攜帶7500千克有效載荷,飛行5000海哩。該機的最大速度為2馬赫。

「彈簧小折刀」飛行器的其不對稱的構造能夠重新分配了飛機前部積累的衝擊波,有效降低了超音速狀態下的波阻力,因此當它將61米長的單翼旋轉60度時,即進入超音速飛行狀態。若在巡航狀態下,只要將單翼就再次旋轉,就可以恢復亞音速飛行了。

美國國防部高級研究計畫署稱,假如一切進行順利,1/5比例的「彈簧小折刀」示範模型將於2010年進行首飛,該試驗機翼展約為12米,全比例飛行器預計於2020年投入使用。

「彈簧小折刀」試驗機將最終驗證斜翼飛機計畫是否可行,這個問題自20世紀40年代以來就存在爭議。如果這架超音速試驗機的飛行試驗取得成功,斜翼飛機可能成為美空軍計畫2025年後裝備的、具有高速和長航時飛行能力的下一代隱形轟炸機的候選機型。

斜翼機左右兩半翼為一整體,且可繞機身垂樞軸轉動,在原理上它與變後掠翼飛機相似。飛機在起飛、著陸和低速飛行時,機翼與引擎成直角,相當於平直機翼,這時翼展最大,誘導阻力最小,升力係數大,起飛、著陸和低速飛行性能好。飛機以超音速飛行時,機翼可繞樞軸轉動60度,這時,一側機翼前掠,另一側機翼後掠,都可以推遲激波的產生,從而減小阻力,提高升阻比,降低油耗。

「彈簧小折刀」能任意改變飛行狀態的秘密,就在於可轉動的機翼。飛機在起飛、著陸和低速飛行時,機翼與發送機成直角,相當於平直機翼,這時翼展最大,誘導阻力最小,升力係數大,起飛、著陸和低速飛行性能好。飛機以超音速飛行時,機翼可繞樞軸轉動60度,這時,一側機翼前掠,另一側機翼後掠,都可以推遲激波的產生,從而減小阻力,提高升阻比,降低油耗。
 
「彈簧小折刀」雖然外部構造簡單,但內設人工智慧電腦,能分析複雜的角度、氣流、波阻力等資料,根據飛行動力學原理,調整機身隨時處在最佳狀態。而且,由於是無人駕駛飛機,不需要考慮飛行員的飲食、休息等問題,「彈簧小折刀」能連續巡航15小時,靜靜地偵察敵情或等待命令。@
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