X50A无人机

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  X-50A“蜻蜓”,是波音公司按照鸭翼-旋翼/机翼转换技术,研制的原理试验机。1998年6月,美国国防部先进研究计划局(DARPA)立项,波音公司制造CRW概念飞机。2003年12月4日首次悬停试飞,但因为难以解决的技术问题导致一号机和二号机相继坠毁,DARPA于2006年9月决定终止这项计划。

  波音公司提出的CRW(Canard Rotor/Wing)——鸭翼-旋翼/机翼转换技术,这一概念现的原理试验机X-50“蜻蜓”。

  在上世纪90年代,美国空军、海军和海军陆战队开始共同寻求一种成本低廉且生存能力强的垂直起降飞行器,以支援在分散在沿海或城市中的地面部队。为了满足要求,麦道公司开始了一项名为CRW的概念研究。新的CRW不需要任何地面支援设备就能够完成任一地点的垂直起降,同时具备以375节速度巡航飞行的能力。

  不久后,麦道公司被波音购并,CRW概念的研究工作自然也转到了波音门下。1998年6月,美国国防部先进研究计划局(DARPA)和波音公司签订了一项2400万美元的协议,制造CRW概念飞机。波音的鬼怪工厂(Phantom Works)通过37个月的努力,制造了这种新技术的概念验证机——X-50A“蜻蜓”。

  2003年12月4日上午8时10分,波音公司的X-50A概念验证机在亚利桑那州的美国陆军尤马(Yuma)试验场成功完成了首次悬停试飞,悬停时间为80秒,高度12英尺。完成悬停后,X-50A开始盘旋并降落,成功结束了试飞。不幸的是在2004年3月23日,第一架——也是唯一的一架X-50A因控制交叉耦合而坠毁。

  2005年11月4日,第二架X-50A飞机制造完成并开始投入试飞,并在12月完成了两次成功的试验。这些试验成功地验证了硬件和飞控系统。2006年第一季度,第二架X-50A原型机完成了11次试验,研制工作也在不断地向前推进。然而在2006年4月12日,第2架原型机也同样坠毁了。随后的调查显示飞机的机身受到了严重的气流扰动,在两个方向的空速发生叠加而且机翼仍处于旋翼的旋转工作状态时,飞机会产生一个难以恢复的抬头力矩,直接导致了飞机失控坠毁。这也使得DARPA于2006年9月决定终止这项计划。

  波音公司采用CRW(Canard Rotor/Wing,鸭翼-旋翼/机翼)概念的X-50“蜻蜓(Dragonfly)”,飞行方式能够在直升机和固定翼飞机间进行转换。

  起飞、降落和悬停时,飞行方式与直升机相同:飞机发动机通过减速器将功率输出以驱动双叶螺旋桨旋转,为飞机提供升力。而抗自旋扭矩则通过类似于MD500无尾桨直升机的NOTAR(NO TAIL ROTOR,“无尾桨”)系统实现——风扇向尾梁内部提供低压气流。气流从尾梁的长缝中喷出,与旋翼尾流汇合形成环量,产生平衡反扭矩的侧力。尾梁内未喷出的空气流向尾部,从可控制的喷气锥直接喷出,以提供航向操纵推力。

  完成起飞后,可以在空中将两片旋翼分别对称固定在机身两侧后掠位置,转为以机翼方式提供升力,而发动机则直接输出推力令飞机前行,能够像普通飞机一样巡航飞行,以获得比直升机高得多的速度。同时为了更好地控制飞机的俯仰操作,机身前端在巡航飞行状态或放出鸭式仰角发生器,作用类似于鸭翼,起到对飞机俯仰方向的控制作用。

  2叶/平直翼,就是采用宽弦刚性桨毂可锁定的两用旋翼/机翼,来有效融合直升机的垂直起降和固定翼飞机的高速度两方面特点,但是和普通直升机及固定翼飞机相比,这种飞机的悬停和非常规机动性能还是受到一点损失的,有可能垂直性能不如直升机、水平性能不如固定翼飞机。

  而这其中最大的技术问题还是转换飞行期间的飞行控制问题,处理不好很容易失事。而且转换飞行也有速度和高度的限制,不是随时随地都可以转换的。在战斗中,这个转换时间和高度、速度的要求给战术动作带来很大的困扰,升力机制的转换几乎只能在接战前完成,这对于这种类型飞机的性能发挥是个很大的限制。

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