DARPA X-65飞机进入组装阶段

来源：滚动播报

（来源：中国航空报）

X-65验证机

X-65的机体在组装过程中。　　11月20日，波音公司下属的极光飞行科学公司（Aurora Flight Sciences）在其网站宣布，该公司正在为美国国防预先研究计划局（DARPA）制造X-65主动气流控制（AFC）验证机。　　X-65验证机作为DARPA X项目的一部分，旨在收集主动气流控制的飞行测试数据。主动气流控制使用气流喷射来控制飞机的俯仰、滚转和偏航，从而取代襟翼和方向舵等传统控制机构，有望改善空气动力学性能，并降低飞机重量和机械复杂性。　　今年8月，极光飞行科学公司和DARPA 最终达成协议，共同投资完成X-65的建造和首飞。目前，“新型效应器革命性飞机控制”（Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors，简称CRANE）项目正稳步推进，预计将于2026年1月完成机身建造。　　DARPA希望CRANE项目所展示的技术，能够让飞机设计师重新思考飞机的制造方式和机动系统的设计。　　DARPA于2023年1月宣布，已授予极光飞行科学公司一份价值4200万美元的合同，用于启动一款采用主动流动控制技术的飞机的详细设计。该项目于2023年底通过了关键设计评审，并进入第三阶段。在第三阶段，该公司获得了另一份合同，开始建造一架全尺寸实验原型机来测试这项技术。　　2024年1月，极光飞行科学公司和DARPA宣布，验证机的制造工作已展开，该验证机翼展30英尺（约9米），重7000磅（约3188千克），飞行速度可达马赫数0.7，即超过500英里/时（约80千米/时）。　　然而，该项目遭遇了一些困难。用于试飞的原型机生产成本高于预期，因此，今年早些时候，DARPA选择“战略性暂停”X-65的研发，并重新评估该项目。在暂停期间，DARPA表示他们将该项目重组为与极光飞行科学公司的合作模式，这项新的合作安排于8月最终敲定。　　极光飞行科学公司此前已完成初步设计和关键设计评审阶段，并在飞机制造方面取得了显著进展。机身、机翼组件和发动机喷口均在该公司位于西弗吉尼亚州的工厂生产。推进系统和主动气流控制系统组件目前已在公司内部完成，随时可以进行集成。　　X-65的目标是研究如何摒弃方向舵、襟翼、副翼和其他控制面。诚然，这些部件对于飞机飞行至关重要，但它们也存在固有的缺陷。　　首先，它们依靠复杂的机械系统运动、控制系统操作以及结构元件将所有部件连接在一起，这意味着重量、复杂性和高昂的成本。另一个问题是，这些控制面的所有缝隙、铰链和偏转面都会增加阻力，从而降低飞机的效率。　　X-65的尺寸与喷气式教练机相仿，试验用一种新型的主动气流控制系统取代所有现有系统。该系统在机翼和尾翼上设置了孔洞，通过14个喷嘴喷射出精确控制的气流，扰乱飞机上方的气流，将特定区域转化为虚拟控制面。　　通过选择性地激活飞机一侧或机翼特定区域的喷嘴，主动气流控制系统可以瞬间增加一侧的升力（通过诱导滚转），改变后部的下洗气流以控制俯仰，或者操控垂直翼面上的气流以控制偏航。　　此外，该系统可以通过控制机翼前缘的气流来增加升力，而由于没有控制面，飞机本身就具有更强的隐身性能，因为雷达信号找到反射角度的可能性更小。　　同时，该机采用了奇特的菱形机翼。菱形机翼是一种低展弦比、直边的机翼，据设计者称，之所以选择这种机翼，是因为它是CRANE项目的最佳测试平台。机翼的直边和各种锐角后掠角使X-65能够在机翼表面产生不同类型的气流模式，它也极易发生流动分离或平滑气流的破坏。主动气流控制系统旨在抵消和控制这种破坏。事实上，它正是利用这种破坏来创建虚拟控制面。　　由于这是一架验证飞机，X-65仍然配备了传统的活动控制面。DARPA将这些部件比喻为“儿童车的辅助轮”，它们提供额外的安全裕度，并在早期飞行中建立一个性能基准，用于衡量后续使用主动气流控制系统的飞行性能。在这些飞行中，飞机将达到跨声速，但新系统预计还将改善菱形翼在低速和大迎角下的性能——这是其通常表现不佳的飞行包线部分。　　由于技术难题，X-65的建造进度比原计划落后几年。CRANE项目完成后，其可更换的模块化组件将使其能够用作后续项目的测试平台。这种模块化设计也使工程师能够在当前的测试中使用不同的喷嘴配置。　　该项目目前距离首飞已比原计划晚了两年多。极光飞行科学公司的发言人表示，X-65机身建造完成后还需要进行更多集成工作，预计地面测试将于明年年底或2027年初开始，飞行测试则在2027年底进行。　　该发言人证实，技术和供应链方面的挑战是导致项目延误的因素，此外，参与DARPA项目本身就存在一定的风险。与DARPA就共同投资策略进行的谈判也延缓了X-65的研发进度。　　极光飞行科学公司拒绝透露将在X-65项目上投入多少资金，但2026财年美国战争部预算文件显示，DARPA在2024财年为CRANE项目投入了3830万美元，2025财年又投入了2390万美元，2026财年还将投入400万美元。　　DARPA表示在飞行中演示主动流动控制技术的稳定性和控制能力之后，将把该平台移交给极光飞行科学公司，用于未来的测试和开发。极光飞行科学公司飞机开发副总裁表示将与DARPA保持长期合作关系，完成X-65飞机的建造，并展示主动流动控制在飞行中的能力。 （逸文）