보잉 X-53 액티브 에어로탄성 윙

Boeing X-53 Active Aeroelastic Wing
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X-53
X-53 Active Aeroelastic Wing NASA test aircraft EC03-0039-1.jpg
X-53 구성 F/A-18
역할. 테크놀로지 데모레이터
원산지 미국
제조원 맥도널 더글러스
노스롭 코퍼레이션
보잉
첫 비행 2002년 11월 15일
프라이머리 사용자 NASA
구축수 1
개발처 맥도넬 더글러스 F/A-18 호넷

X-53 액티브 에어로탄성 윙(AAW) 개발 프로그램은 공군연구실(AFRL)과 보잉 팬텀웍스, NASA 드라이든 비행연구센터가 공동으로 수행한 미국의 완성된 연구 프로젝트로, 개조된 맥도널 18-더글러스 F/A에서 이 기술을 시험했다.액티브 에어로탄성 윙테크놀로지는 날개 공기역학, 컨트롤, 구조를 통합하여 고속 및 동적 압력에서 날개 에어로탄성 트위스트를 이용 및 제어하는 기술입니다."공기역학적 탭"과 같은 여러 개의 선행 및 후행 에지 컨트롤을 사용함으로써 날개 변형률이 높은 조건에서의 기동 공기 부하 또는 낮은 날개 변형률 조건에서의 공기 역학적 저항을 최소화하면서 많은 양의 날개 제어 파워를 제공하도록 미세하게 공기 탄성 트위스트를 제어할 수 있습니다.이 프로그램은 AAW 기술의 첫 번째 본격적인 증명이었다.

발전

초기 개념의 개발은 1980년대 중반 공군 [1]계약에 따라 풍동 시험을 통해 이루어졌다.보잉사의 B-52 스트래토포트리스 [2]폭격기와의 혼동을 피하기 위해 X-52라는 명칭을 순차적으로 생략했다.

F/A-18의 사전 제작 버전은 AAW 기술을 입증하는 데 이상적인 항공기였다. AAW 기술은 전투기에 비해 상대적으로 높은 날개 종횡비이지만 비틀림 동작을 바꾸기 위해 추가적인 강성을 추가할 필요는 없었다.X-53 F/A-18은 2개의 전연 제어면과 2개의 후연 제어면이 함께 작동하도록 수정되어 날개 공력 탄성 트위스트를 제어하고 뛰어난 고속 롤링 성능을 제공합니다.

AAW(Active Aeroelastic Wing) 날개 하중 시험 시간 경과 필름

AAW는 한쪽 제어면을 편향시킴으로써 발생하는 날개의 공기 탄성이 다른 제어면을 편향시킴으로써 상쇄될 수 있다는 지식에서 개발되었다.특히, 거의 모든 현대 항공기는 비행의 특정 부분 동안 더 많은 양력을 제공하기 위해 날개 앞쪽 가장자리를 따라 어떤 형태의 슬랫을 사용한다.슬랫을 날개 주요 구조부에 대한 비틀림 효과와 동시에 전개함으로써 서로 마주보고 비틀림을 없앤다.이것은 항공기에서 큰 회전 모멘트를 생성하는 보조기들의 능력을 향상시킨다.즉, 필요한 운동을 생성하기 위해 필요한 보조기 편향이 줄어들어 보조기 항력과 항공기의 요(Yaw)를 유발하는 보조기 항력을 감소시킬 수 있다.

제어장치를 사용하여 제어 입력에 대한 비틀림 및 부정적인 영향을 제거할 수 있는 경우, 다음 단계는 의도적으로 제어장치 편향의 효과를 추가하는 몇 가지 비틀림을 도입하는 것입니다.올바르게 적용하면,[3] 조종 중에 날개가 덜 뒤틀리고 기존 날개와 반대 방향으로 회전합니다.이 변경은 소프트웨어에서 실행할 수 있으며 전체적인 퍼포먼스에 도움이 됩니다.

비행 시험

X-53 액티브 에어로탄성 날개(AAW) 비행 시험, 2005년 3월

AAW 이론을 테스트하기 위해, NASA와 USAF는 F/A-18에 기반한 단일 시연기 개발에 자금을 지원하기로 합의했다.작업은 기존 F/A-18 기체를 개조하여 제작 전 날개로 개조하고 선외기 전연 플랩 구동 시스템과 업데이트된 비행 제어 컴퓨터를 추가하는 것으로 시작되었습니다.능동 공기 탄성 날개 제어 법칙은 날개를 굴곡시키기 위해 개발되었으며, 날개 평면형의 공기 탄성 성능을 정확하게 측정하기 위해 비행 계기를 사용했다.비행 소프트웨어는 비행 테스트를 위해 수정되었으며,[4] 2002년 11월 15일 수정된 형태로 처음 비행했다.이 항공기는 2004-2005년 롤 기동 테스트 동안 이 개념의 실행 가능성을 완전히 입증하는 데 성공했다.시험 항공기는 2006년 8월 16일 USAF 부참모장, 전략 계획 및 [1]프로그램에 의해 X-53으로 재지정되었다.

사양

일반적인 특징

  • 승무원: 1명
  • 날개폭: 38피트 5인치 (11.71m)
  • 높이: 15피트 3인치 (4.65m)
  • 최대 이륙 중량: 39,000파운드 (17,690 kg)
  • 동력장치: General Electric F404-GE-400 저바이패스 터보팬 엔진×2, 각 16,000파운드힘(71kN) 스러스트

성능

  • 최대속도: 1,912km/h, 1,032kn
  • 서비스 상한: 50,000피트(15,000m)

항전
Moog Inc.에서 개발한 선외기 작동 장치를 사용하여 맥도넬 더글러스(현재의 Boeing Phantom 작동)에서 첨단 플랩 구동 시스템을 수정했습니다.AAW 비행 제어 법칙은 독립적으로 작동되는 선외기 첨단 제어 [5]표면을 포함하도록 수정된 연구 비행 제어 컴퓨터에 프로그래밍되었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

각주
  1. ^ a b Jordan, Holly (2006-12-11). "Active Aeroelastic Wing flight research vehicle receives X-53 designation". Wright-Patterson Air Force Base. Archived from the original on 2011-06-05.
  2. ^ 펜들턴, E., 그리핀, K., Kehoe, M. 및 페리, B., 문서 96-1574, 제37회 AIAA 구조물 구조역학 및 재료회의, 솔트레이크시티 솔트레이크시티.
  3. ^ 액티브 에어로탄성 윙 2006년 6월 18일 웨이백 머신에 보관
  4. ^ "Boeing F/A-18 with Active Aeroelastic Wing Completes First Flight". Boeing. 18 November 2002. Archived from the original on 6 November 2011. Retrieved 30 June 2011.
  5. ^ NASA F/A-18 액티브 에어로탄성 윙 팩트 시트

추가 정보

  • Miller, G.D., 액티브 플렉시블 윙(AFW) 테크놀로지, 공군 라이트 항공 연구소 TR-87-3096, 1988년 2월.
  • Miller, G.D., AFW 설계 방법론 연구, Rockwell-Aerospace 보고서 No.NA 94-1731, 1994년 12월
  • 펜들턴, E., 그리핀, K., Kehoe, M. 및 페리, B., "A Flight Research Program for Active Aeroelastic Wing Technology, Paper 96-1574, 제37회 AIAA Structures, Structural Dynamics, and Materials Conferences, Sals, Sal Late, Salt Light Lake, Salt Lake, Salt.
  • Zillmer, S., "공력탄성 날개 설계를 위한 통합 다원적 최적화", Wright Laboratory TR-97-3087, 1997년 8월
  • Zillmer, S., 액티브 에어로 엘라스틱 윙 통합 구조/조작 설계 절차, 사용자 매뉴얼, Wright Laboratory TR-97-3087, 1997년 3월
  • 펜들턴, E., 베셋, D., 필드 P., 밀러, G., 그리핀, "능동적 공기 탄성 날개 비행 연구 프로그램:기술 프로그램 및 모델 분석 개발", 항공기 저널, 제37권, 제4호, 7월-2000년 8월
  • Pendleton, E., "Active Aeroelastic Wing", AFRL Technology Horizons, Selected Science and Technology Articles, Vol.1, No.2, 2000년 6월
  • 에드먼드 W. 펜들턴, "활발적인 공력 탄성 날개는 어떻게 항공의 시작으로의 회귀와 미래의 새와 같은 날개로의 작은 걸음인가", 일본 항공우주학회, 일본 센다이, 2000년 10월 11일 초대 논문.
  • Boeing Company, The Active Aeroelastic Wing Flight Research Program(X-53) 최종 보고서, 1권과 2권, AFRL-VA-WP-TR-2005-3082, 2005년 10월.
  • Pendleton, E., Flick, P., Voracek, D., Reichenbach, E., Griffin, K., Paul, D., "X-53: 능동 공기 탄성 날개 비행 연구 프로그램 요약", 문서 07-1855, A. 48A. 구조체

외부 링크

Wikimedia Commons에는 보잉 X-53 관련 미디어가 있습니다.