變體飛機,空中的「變形金剛」!
飛行過程中可以任意揮舞翅膀
可以摺疊甚至變身
這種出現在科幻大片中的
類似於變形金剛的情節
已經漸漸走進了我們的視野中
近日,俄羅斯中央空氣動力與流體力學研究院表示,該院研究人員正在對輕型變體飛機開展研究。該研究未來可應用在軍民兩域,且不用更換構型。民用領域預計載客量在50人左右,軍用領域預計運載量在6噸左右,巡航速度480千米/時,按計劃該機可替換安-24/26。
什麼是變體飛機?
變形飛機是指飛行器在飛行過程中可以改變外形,以適應寬廣變化的飛行環境,完成各種任務使命,有效實施控制,提高飛行器的機動能力,改善飛行性能。它與現有飛行器離散改變後掠角或控制面角度的傳統方法不同,可以有效地實現外形的分散式連續式變形。
變體飛機原理?
變形飛機概念的提出源於鳥類飛行對人類的啟示。人們在長期觀察中發現,儘管人造飛行器的飛行高度和速度是鳥類等飛行動物無可比擬的,但鳥類在飛行過程中其翅膀、身體各部分甚至每一塊肌肉、每一片羽毛都可本能地隨氣流進行微妙地、近乎實時的調整,因而能夠在各種複雜環境下隨意地盤旋、倒飛、懸停或側向滑行,這種能力卻是目前的人造飛行器所不可企及的。若能模擬鳥類的這種能力,在飛行過程中有目的地調整飛行器的氣動外形將顯著減小飛行阻力,增大升力,從而大幅提高飛機的飛行性能(加快速度、增大機動性、降低油耗),並最大程度地滿足不同任務狀態(如起降、巡航、俯衝、機動飛行等)或不同飛行環境(如高度、速度、氣象條件等)下對飛機飛行性能的不同要求。
變形飛機就是在這種思想指導下,將新型智能材料、作動器、激勵器和感測器無縫地綜合應用于飛行器的一種全新設計理念。這種飛機表面遍布有靈敏的感測器密切監視著整個機翼和機身表面的氣壓條件變化,並適時將這些變化傳遞給內部作動器,通過作動器平滑而持續地改變飛機機翼甚至部分機身的位置、形狀和尺度以響應不斷變化的外部環境,使飛機的氣動外形始終保持在最優狀態,從而像鳥類一樣在空中靈活自如地飛行。
變體飛機優勢?
提高飛行安全性,並改善飛機起飛著陸性能以適應在各種條件的機場(如短跑道機場)起降;在變形技術基礎上可以形成新的舵面設計和流動控制方法,改善飛行器的操縱和控制品質;利用機翼變形來操縱飛機可以取代現有飛機上的全部控制翼面,減輕結構重量、減小阻力和雷達反射面積(目前飛行器的控制翼面都是較大的反射體);在飛行器上綜合應用變形技術(包括變形機翼、變形機身以至於變形進氣道、變形噴管等)有助於改善發動機性能,拓寬其跨高度、跨速度穩定工作範圍,提高推進效能;在戰時可根據戰場態勢和戰術需要機動靈活地改變自身隱身特性,減小或故意增強雷達散射面積。
在未來,變體飛機也是一個新的趨勢。對於軍用飛機而言,未來變體飛機採用智能變形技術,可以解決不同設計點氣動布局的矛盾,改善多功能性,可在短跑道上起飛,大大增加航程,提高其經濟性和作戰效能。民用飛機採用變體技術可以針對飛行各階段的不同要求改變機翼的平面形狀,如在巡航階段可增大機翼的展長或改變彎度,以達到提高飛機升阻比,增大航程的目的;或利用發動機進氣道和尾噴口變形技術,在保持同樣航程的情況下,達到降低雜訊、節省燃油的目的。
這是一個有溫度的公眾號
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