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無人機(jī)整機(jī)
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無人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具
BAE系統(tǒng)公司與英國(guó)曼徹斯特大學(xué)合作，已經(jīng)成功完成了MAGMA小型無人機(jī)的第一階段試飛，這種無人機(jī)驗(yàn)證的黑科技很可能導(dǎo)致一種革命性飛行控制系統(tǒng)的誕生。
其中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：“機(jī)翼環(huán)流控制”和“流體推力矢量”可能會(huì)對(duì)民用和軍用航空，特別是未來的隱形飛機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。
這兩項(xiàng)黑科技最主要的目的就是使MAGMA無人機(jī)取消所有操縱翼面。
大家都知道，傳統(tǒng)飛機(jī)都通過致動(dòng)器偏轉(zhuǎn)的操縱翼面進(jìn)行飛行控制。取消操縱翼面不僅能是飛機(jī)的氣動(dòng)外形更流暢，提高氣動(dòng)效率，還能通過取消操縱機(jī)構(gòu)和致動(dòng)器使機(jī)身更簡(jiǎn)單、重量更輕、更可靠；同時(shí)，由于取消了在偏轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)增加RCS的大尺寸襟翼和副翼，還能能提高隱身飛機(jī)的隱身性能；最后，取消操縱翼面還降低了維護(hù)和后勤需求，只用更少的零件儲(chǔ)備就能保證正常操作。
在MAGMA無人機(jī)上，機(jī)翼環(huán)流控制（wing circulation control）被用于滾轉(zhuǎn)操縱。該技術(shù)的結(jié)構(gòu)和原理都類似傳統(tǒng)的附面層控制系統(tǒng)。
第二代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)普遍具有一個(gè)特征，那就是為了追求高空高速性能而把機(jī)翼的相對(duì)厚度（厚度/弦長(zhǎng)）做得非常小，這雖能大幅降低超音速激波阻力，但也導(dǎo)致了機(jī)翼低速升力不足，起降速度很高。所以為了提高起降安全性，就需要增加機(jī)翼低速升力，降低降落速度。
那么，如何在不改變機(jī)翼基本設(shè)計(jì)的情況下大幅增升呢？聰明的飛機(jī)設(shè)計(jì)師于是發(fā)明了附面層控制系統(tǒng)，從發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)引出高壓空氣，然后從襟翼上表面排出，通過為襟翼附面層注入能量來延緩表面氣流分離，增加機(jī)翼升力。
MAGMA無人機(jī)的機(jī)翼環(huán)流控制技術(shù)與此類似，也是把發(fā)動(dòng)機(jī)引氣從兩側(cè)機(jī)翼后緣的狹縫中超音速噴出，用引射形成的環(huán)流來提高機(jī)翼升力。只需讓兩側(cè)機(jī)翼以不同速度噴氣就能使機(jī)翼產(chǎn)生不同升力，從而實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)操縱。但環(huán)流控制技術(shù)與附面層控制技術(shù)有個(gè)本質(zhì)區(qū)別，那就是前者只向后噴氣，而后者的排氣方向是順著襟翼向后下方。
與機(jī)翼環(huán)流控制相比，流體推力矢量（fluidic thrust vectoring）技術(shù)更加先進(jìn)。
傳統(tǒng)推力矢量主要采用噴管機(jī)械偏轉(zhuǎn)的辦法實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)比較笨重，而且推力矢量噴管存在壽命偏短、維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)。而流體推力矢量噴管取消了活動(dòng)部件，通過向發(fā)動(dòng)機(jī)噴流注入引射氣流產(chǎn)生低壓區(qū)來使噴流偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)推力矢量。
在MAGMA無人機(jī)上，其噴管下表面向后延伸到機(jī)尾并向下彎曲。根據(jù)伯努利原理，噴流會(huì)順著彎曲的表面流動(dòng)向后下方噴射，于是BAE只用一道下方引射氣流就能控制噴流上下偏轉(zhuǎn)（目前的流體推力矢量噴管概念都是上下兩道引射氣流設(shè)計(jì)），概念非常先進(jìn)，值得借鑒。
目前還不清楚該機(jī)如何進(jìn)行方向控制，從試飛視頻上該機(jī)僵硬的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作看，也許只能做副翼轉(zhuǎn)彎。
傳統(tǒng)附面層控制系統(tǒng)由于要從發(fā)動(dòng)機(jī)引出大量高壓空氣（有些機(jī)型的引起量甚至?xí)_(dá)到10%）向后下方排出，難免會(huì)降低推力。而在在MAGMA無人機(jī)上，機(jī)翼環(huán)流控制是向后方高度排出，其狹縫與尾噴管一樣也在產(chǎn)生推力，所以不會(huì)出現(xiàn)較大的推力損失。
2023-08-15 11:23
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