变体飞机

研究背景：变体飞行器结构计划将创造能够使空中飞行器在飞行中改变形状(“变体”)的自适应航空结构系统，这种“变体”与鸟类改变其身体外形以适应其飞形姿态极其类似。

这些自适应结构能够使单一自主的军事飞行器执行众多多种多样且相互冲突的任务，如长时间停留在某一目标的上空，然后变形为可机动的高速攻击形态，以摧毁那些够识别或正在攻击各种空中威胁以达到自我保护的地面目标。

研究成果：变体飞机是一种在飞行中能够充分地改变其外部形状，以适应不断变化的任务环境的多任务飞机。

同不具备改变外形结构的飞机相比，此类变体飞机具有更为出色的系统性能。

美国国防预先研究计划局（DARPA）的变体飞行器结构项目，其目的是论证与传统飞机相比，具有可改变形状机翼的飞机在不同的飞行环境中获得改进性能的价值。

2003年1月，国防预先研究计划局开始实施一项为期两年半的项目计划，其目的是设计和制造起作用的可变形状的机翼结构，该结构具有充分改变机翼外形和机翼面积的能力。

其主要技术目标是研制起作用的机翼结构，以改变机翼形状从而提供良好的空气动力学性能和飞行控制，而这些都是传统机翼不可能做到的。

2006年8月1日，美国国防先期研究计划局(DARPA)成功地进行了MFX-1验证机的飞行试验，该机是一架喷气动力的摇控无人飞机，装有可改变形状的变体机翼。

MFX-1的机翼具有几项广受关注的技术特征，包括独特的可折叠机翼蒙皮面板（该面板在机翼改变形状时能够充分伸展）和一个轻型运动学可移动机翼子结构（该子结构依靠电动装置能够从一种形状变成另一种形状）。

MFX-1验证机的这些机翼特性，能够使飞行中的机翼面积改变40%，同时翼展改变30%，且机翼后掠角从15度变成35度。

此次试飞由下一代航空学（NextGen Aeronautics）公司及其合作方波音公司的“鬼怪工厂”部门一起实施，地点是位于加利福尼亚州罗伯茨营的军事试飞场。

试飞的主要目的是演示变体机翼设计在飞行中的操作、稳定性和控制，以及检验新的试飞程序，包括通信和下一代变体飞机的飞行员技能。

该设计之前已经在国家航空和宇航局的跨音速动力风洞中进行了试验。

此次试飞成功地进行了变体测试，其试飞高度为400至600英尺，速度为100至120节，试飞方式为赛马场式飞行。

飞行中的数据，包括全球定位系统测定的位置和高度，都在机上记录下来。

在验证机的双尾翼和机头处安装有三部摄像机，飞机着陆后能够提供飞行图像以供下载。

在变体飞行器结构的第三阶段，该项目将重点论证变体结构潜在的作战价值，其方式是通过比较具有变体结构的飞机和不变体的飞机在完成受控机动时的性能。

这一为期12个月的项目计划，其目的是论证飞机在飞行中从根本上改变形状并保持完全的飞行控制的能力，以及展示由外形改变所产生的机动飞行性能的价值所在。

机动飞行性能将按照低速飞行改变50%爬升率的能力，以及当以恒定推力和垂直轴‘g’水平低速飞行时至少以2倍方式减小转弯半径的能力来进行评估。

采用不同的机翼形状改变方式的两个承包商小组，将于2007年3月至6月底间进行试飞。

位于加利福尼亚州Palmdale的洛克希德·马丁公司先进发展项目组将对一种机外机翼变体结构进行测试，而下一代航空学公司则将对一种机内机翼变体设计进行测试。

马丁公司的验证机采用无尾翼的构造，装有可收回的起落架，刚性机翼蒙皮面板和twinknuckle状可折叠式机翼。

而下一代航空学公司的飞机则是一种传统的机翼－机身－尾翼样式，装有固定式起落架，双自由度控制机翼面积和后掠翼，机翼采用与一个伞形铰接子结构相连接的柔性蒙皮面板。

成功的论证将为变体自适应多点式设计飞机的未来考虑事项铺平道路，此种设计飞机能够在广泛的任务中获得最佳的性能，并且在飞行中可能具有其独特的机动性。

译自：美国国防预先研究计划局(DARPA)网站
编译：知远/程刚
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