“吹气”控制飞机方向

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纸飞机是很多人童年的回忆。但你能相信空气真的能控制飞机的飞行吗?近日,英国一家公司就展示了一款通过“吹气”技术来控制飞行姿态的无人机。

据防务航空网2019年5月1日消息,英国BAE系统公司采用射流飞控技术的Magma无人机完成首飞,飞行中首次使用了超声速吹气技术。

该无人机之所以能够实现“吹气”控制,源于两项创新技术。一项是机翼控制技术,发动机不断吸气,之后将气流通过机翼两侧的狭窄气道“吹出”,从而控制机翼的飞行姿态。另一项是尾部射流控制技术,通过“吹气”来改变飞机尾部射流的喷射方向,进而使飞机“转弯”。研究人员表示,这项研究将为下一代隐形飞机的飞行控制系统提供借鉴。

一、BAE系统公司已开展十多年射流飞控技术研究

2004年起,BAE系统公司在英国工程与物理科学委员会的支持下,联合英国克兰菲尔德、莱斯特、利物浦等多所大学,开展了无操纵面飞行器综合工业研究项目的研究,探索一系列先进飞控技术,取代传统的舵面操作。BAE曾在其日食无人机的改型上测试了翼上吹气和矢量推力技术对飞控的辅助。

2010年,BAE系统公司恶魔无人技术验证机完成飞行测试,该机集成了无操纵面飞行器综合工业研究项目开发的众多先进技术,是射流飞控系统发展的一个重要节点。但该机采用的射流飞控方式操作难度大,实用性较低。

2012年开始,BAE系统公司与英国曼彻斯特大学开始该项目的开发,采用波音鬼怪鳐无人验证机的飞翼式+V型尾翼构型,动力系统采用瑞典鹰涡轮发动机公司的小型燃气涡轮发动机,并重新设计了压气机,可额外提供压缩空气。重量约为40千克。

2017年9月,BAE系统公司资助英国曼彻斯特大学完成Magma项目第一阶段首飞。第一架飞机保留传统活动部件的飞行控制,主要验证流体控制技术使用的新机体可按预期飞行,但可安装射流飞控装置。第二阶段无人机已经完成制造,并安装射流飞控装置,已于2019年5月初在威尔士上空试飞。

二、Magma项目突破两大关键技术

Magma项目的开发需要攻克两个关键技术:机翼环量控制和射流推力矢量。