未来智讯 > 无人驾驶论文 > 美国海军X-47B舰载无人机研制打算

美国海军X-47B舰载无人机研制打算

发布时间:2018-12-02 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    美国海军X-47B舰载无人机研制打算作者:未知   近来,美国海军无人作战飞机系统(N-uCAs)项目的首架x-47B验证机(AV-1)在诺斯罗普・格鲁曼公司帕姆戴尔(Palmdale)工场下线,x-47B验证机具有划时代的意义,它预示着无人舰载机时代即将来临,X-47B的出现必将掀起一场新的海军航空兵技能革命……
  2008年12月16日,诺斯罗普格鲁曼公司(以下简称诺・格公司)在位于加利福尼亚州帕姆戴尔(Palmdale)工场举行了首架x-47B(编号AV-1)美国海军无人作战飞机系统(N-ucAs)验证机的下线仪式,X-47B验证机终于揭去了神秘的面纱,它预示着无人机舰载机时代即将来临,x-47B验证机将成为美国海军装备的第一种专门研制的隐身舰载机、第一种具备自主着舰能力的固定翼舰载无人机、第一种具备自主空中加油能力的舰载无人机。与目前美国海军已经装备或者即将列装的有人驾驶舰载战斗机(如F/A-18E/F和F-35C)相比,X-47B具有留空时间长,隐身本能好、作战半径大的显著优势。
  
  从J-UCAS到N-UCAS
  
  2003年4月,美国国防部启动了“结合无人作战飞机系统”(J-UCAS)项目,以求研制一种同时满足美国空军和美国海军作战需求的多用途无人机。波音公司和诺。格公司分辨提出了X-45C和X-47B竞争方案,随着研制事务的深入,X-45C和X-47B在满足空海军通用要求的问题上都遇到了技能瓶颈,研讨人员意识到J-UCAS项目不同于JSF项目,在一种无人机上同时兼顾空军和海军的要求几近是一件不可能完成的任务。
  2006年初,由于未获得国防部的支持,J-UCAS项目在2007财年预算申请中被取消,美国海军和空军在无人机的研制问题上分道扬镳。美国海军在重新制定了舰载无人机的战术目标后,单独展开了N-UCAS项目投标。波音公司在X-45C的基础上研制了x-45N参与竞标,而诺・格公司则以经过优化设计的X-47B招标,最后X-47B以其优异的隐身本能和作战半径大的优势击败了X-45N,赢得了N-UCAS项目的技能验证(UCAS-D)合同。2007年8月1日,美国海军宣布诺格公司的x-47B赢得了为期6年价值6.36亿美元的UCAS-D合同。
  
  自从1991年通用动力,麦道公司的A-12项目宣告失败以来,美国海军还一直没有装备过专门研制的隐身舰载机,N-UCAS项目旨在为美国海军研制一种隐身无人舰载机,以缩小美国海军相对于美国空军在作战飞机隐身技能上的差距。诺-格公司将制造两架X-47B验证机用于验证N-UCAS的一系列关键技能,例如舰载无人机自主着舰,自主空中加油和航母适应性等技能。诺‘格公司希望X-47B可以在2018年变成战斗力,并于2025年前上舰服役。
  
  技能特点
  
  由于X-47B是一种亚声速作战飞机,而且要求深入敌方纵深地带执行打击任务,其战场生存能力完全依赖于超强的隐身本能,因此,x-47B选取了隐身本能较好的无尾式飞翼气动布局,具有“全频段、全方向”的低可探测特性。值得注意的是,由于X-47B将处于高海情、高,低温,强风和盐雾腐蚀和极为有限的航母甲板空间等恶劣的保障环境中使用,并要满足高强度的舰载机出动需求,因此要保证x-47B的隐身。本能在其使用寿命周期内不出现大幅度的降落是一个巨大的挑战。
  X-47B选取了B-2A战略轰炸机在隐身设计上的技能成果,加上其体积远小于B-2A,因此其雷达散射截面积(RCS)将降到一个相当低的水平。X-47B继承了X-47A。“飞马”(Pegasus)验证机的局部机载系统与飞行抑制率,显著降低了研制技能难度:另外,X-47B还选取了源自A-12的机翼折叠系统,以降低研发成本。
  x-47B两侧机翼的外翼段4.8米长局部可向上折起135°,机翼折叠后,X-47B的翼展将从18.9米减小到9.4米,大为节约了航母甲板停放空间。值得注意的是,美国航母上的升降机可同时运送3架X-47B,是当前有人驾驶战斗机运送效率的1.5倍,提高了航母的飞机出动和回收速率。另外,由于X-47B选取了无尾气动布局,前后轮距相当小(4.25米),因此几近可实现原地360°转向的能力,在狭小空间中的操作灵活性极佳,在拥挤的航母甲板上,x-47B的这一优势是十分重要的。综上所述,X-47B在航母甲板上的停放系留面积和操作回旋面积要远小于F/A-18E/F或者F-35C等有人驾驶作战飞机。
  常常,为了容纳复杂的机翼折叠机构,舰载机机翼折叠段会凸出一个“鼓包”(F-35C也不例外),这不但破坏了舰载机的气动外形,而且会严重影响舰载机的隐身本能,如何消除机翼折叠结构对舰载机隐身本能的影响是技能人员面临的一大设计难题。上个世纪80年代,麦道和通用动力公司在设计A-12隐身舰载抨击机时也遇到了同样的问题,最后技能人员为A-12的折叠机翼设计出了一种独特的“双重滚转”铰链机构,该机构不会破坏A-12的气动外形,收到了良好的效果。诺斯罗普・格鲁曼公司对这种机构进行了改进,并将其应用在X-47B的折叠机翼之上,使得X-47B机翼折叠处两侧的机翼蒙皮相当平滑,从而显著提高了隐身本能。
  X-47B的滚转和偏航抑制主要是通过安装在副翼前面机翼上表面0.9×1.5米2大小的扰流板来实现的。为了获得较小的进场着舰速度,X-47B的襟,副翼在着舰时需要下偏20°,然而在弹射起飞时无需偏转。选取飞翼气动布局的X-47B具有良好的升力特性,因此该机可以在任何风向条件下从航母甲板上起飞,这明显地增强了其使用的灵活性,因为航母不需要为了让X-47B逆风起飞而调整航路,而这一优势是目前所有舰载机都不具备的。
  洛克希德・马丁公司是x-47B项目的子承包商之一,凭借其丰富的隐身飞机设计经验,洛・马公司主要负责设计x-47B的S形发动机进气道和气动抑制面,并优化飞机前、后缘的低可探测性细节设计。为此,洛・马公司在位于莫哈维沙漠(Mojave)海伦德尔(Helendale)实验室中建造了x-47B的全尺寸RCS测试模型,以优化X-47B的隐身设计。
  
  试验打算
  
  2009年3-5月间,X-47B将进行地面结构静力试验。试验内容包括模拟X-47B的飞行标准载荷和着舰时的冲击载荷,并验证起飞弹射器和着舰阻拦装置对x-47B机体结构产生的影响,另外,试验还要检查x-47B燃油系统的结构完整性和气动抑制面的结构强度。在为期3个月的标准载荷试验期间,技能人员将在AV-1机体结构上加载115%设计载荷,以确保AV-1号的试飞平安。2009年6月,X-47B将展开发动机启动试验和地面滑跑试验,为年底的首飞做筹备,随后X-47B将转场到爱德华兹空军基地进行全面的飞行
转载请注明来源。原文地址:https://www.7428.cn/page/2018/1202/50001/
 与本篇相关的热门内容: