“洁净天空2”安排推动南美洲飞行切磋

[据美国《航空周刊与空间技术》网站2015年3月27日报道]如何在成熟技术的大规模综合验证与鼓励新想法不断涌现之间取得平衡是欧洲“洁净天空2”民用航空研究项目当前面临的一项挑战。

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“洁净天空”项目重点关注帮助欧洲航空工业满足2020年环境目标,目前正处于技术验证阶段,但投资更大的“洁净天空2”项目肩负完成技术验证工作同时确定满足2050年更高目标的路线的双重任务。“洁净天空”项目作为政府与私营企业合作项目,汇集政府与工业界投资为下一代欧洲民机做好准备,从层流机翼到噪声屏蔽尾翼,从开式转子发动机到低排放涡扇发动机,从多电系统到更高效旋翼,CS1正提升未来干线客机、支线客机、公务机和旋翼机的技术成熟水平。

赛峰已经交付了齿轮传动开式转子发动机验证机,准备开始地面测试。

CS1将于2017年结束,但CS2将延续到2024年,并将开展大规模飞行与地面验证,如开式转子与超高涵道推进系统、混合层流控制、综合客舱系统与结构、下一代驾驶舱等。该项目将飞行混合及倾转旋翼高速旋翼机,验证90座级涡桨飞机和19座运输机的技术。洁净天空联合体执行主管Eric –Dautriat称,CS2更强调综合飞行验证,也兼顾面向2030-2035年需要的低TRL研究,他提到空客公司领导的大型客机创新飞机验证平台,既包括近期维修技术开发,又涉及远期混合推进技术研究。

基于A340的层流验证平台计划在今年夏天首飞。

CS1项目投入为16亿欧元,政府工业界出资比例为50:50,而CS2总投资为40亿欧元,其中欧盟将出资17.5亿欧元,占到欧盟对航空研究投资的85%,超过CS1 50%投资额,只留出2亿美元支持未来10年CS2之外的欧洲合作研究。这意味着需确保在CS2内的IADP和综合技术验证活动中保留面向远期需求的研究项目。

澳门葡萄京官方网站,欧洲洁净天空1计划已经正式结束了,但是一些关键技术的演示验证还没有完成,包括层流机翼、主动旋翼的飞行测试,以及开式转子发动机的地面试验。欧洲工业界在洁净天空1计划结束后,已经着手自己投资继续将未验证的关键技术进行集成验证,但是验证的成果将提供给洁净天空联合执行机构,在洁净天空计划的参与者之间共享。

大型客机项目是CS2内3个IADP的最大项目,投资规模为11亿欧元,是CS1的灵巧固定翼飞机ITD的后续项目。与SFWA类似,LPA还适用于大型公务机,因此达索公司是机体研究活动的领导单位。LPA包括3大“平台”:先进发动机和飞机构型,客舱系统与结构的创新物理集成,下一代驾驶舱、系统和航电系统。

在空客位于法国塔布的设施内,电力和液压系统已经安装在欧洲突破性层流飞机验证平台上。该平台是一架A340-300飞机,空客将其外侧发动机以外的机翼换成了层流机翼试验段。

SFWA有2大目标:试飞层流机翼和开式转子发动机。在真实使用环境中验证健壮的层流设计是CS1的部分目标,但由于进度延迟,开式转子飞行验证被迫在CS2中开展。一架空客A340已到达法国Tarbes,将安装新型外翼面,这些翼面代表了维持平滑层流所需的2种不同的机翼设计与制造方法。

基于A340的层流验证平台计划在今年夏天首飞

该层流验证机称为“刀锋”,其试验活动是颇具挑战性的,特别是验证重要改装后A340-300试验飞机的安全性。该机现计划2016年试飞,但CS1计划的所有试验将在2016年完成,以便在2017年项目结束前有1年的时间撰写报告。CS2项目经理Ron van Manen认为“刀锋”试验将在CS1内完成。空客公司最近评估了该项目,认为开展健壮层流设计的飞行验证是必须的。空客公司研究与技术副总裁Axel Flaig称,自然层流飞机设计必须开展飞行验证,开式转子也一样。没有总工程师能下决定不开展验证就将这些技术应用到飞机上。这也符合CS2采取的路线,即验证CS1开发的技术、为实际应用开辟道路。

BLADE是洁净天空1计划下亚声速智能固定翼飞机子计划的一部分,也是洁净天空1中最大的验证机。该项目的目标是验证能否制造出减阻层流机翼并在实际运营中实现成本可控。

LPA平台1投资5.6亿欧元,将使层流和开式转子研究推进到进一步集成阶段。该项目将探索下一代构型,包括更广范围的自然、混合及主动层流设计。计划开展垂尾HLFC的远期验证和机翼飞行前验证。van Manen说:“我们需要开展大量的混合层流研究,并计划利用‘刀锋’的制造公差,首先开展尾翼研究。”

BALDE将A340飞机外侧发动机以外的机翼换成了层流试验段,层流试验段的机翼前缘后掠角相比原机翼减小了20度;并且左右两个试验段分别采用了两种不同的设计方案,一个采用了GKN设计的采用分离式前缘和上表面的金属机翼,另一个采用了萨博公司设计的整体式复合材料试验段。

CS1研究中,斯奈克玛计划今年底前开始齿轮反转开式转子发动机验证机的地面试验。CS2中,将在A340-300飞机后机身安装一台试飞用发动机,评估该设计的噪声、振动和工作情况。在LPA研究中,工业界还将制造一个全尺寸复合材料后机身,验证开式转子发动机在未来757级客机使用的安全性和综合使用性能。平台1还将开展低TRL的创新构型研究,包括超高涵道涡扇发动机、大直径开式转子或混合涡轮/电推进概念等。空客公司计划开展一种带多个电驱动风扇的混合推进构型缩比模型机的飞行试验。

BLADE计划在今年夏天首飞,年内完成48小时的飞行试验,余下的123小时飞行试验将在2018年完成。试验中,安装于翼梢和垂尾顶部的相机和传感器将测量和记录机翼的变形以及层流范围。

van Manen称,在考虑超大直径超高涵道或分布式推进系统时,结论之一是采用更创新的构型。使用类似NASA X-48B的缩比试验机,既顾及了成本又确保了安全性。van Manen说,CS2结合了接近使用的高TRL技术和面向2035年达到成熟的研究,我们不仅关注下一代,而且还促进下个游戏变革者的产生。

空客BLADE项目负责人丹尼尔科贝尔称:我们对试验结果非常有信心。使用层流机翼可以降低Ma0.75巡航飞机的阻力最高达8%,或者降低在800海里航程中的燃油消耗高达4.6%。混合层流机翼将会在接下来的洁净天空2计划中进行飞行测试。

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