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X-HALE: 未 来 的 大 气 层 监 视 平 台
为 了 适 应 作 战 任 务 的 要 求 ,HALE 飞 机
采 用 大 展 弦 比 机 翼 和 细 长 机 身 , 因 此 极 其 柔
韧 。 这 些 几 何 形 状 特 征 使 得 飞 机 机 翼 在 低 搏
动 频 率 时 容 易 发 生 大 幅 动 态 变 形 。 而 “ 太 阳 神 ”
试 飞 过 程 显 示 , 这 种 变 形 可 能 会 对 飞 机 的 飞
行 特 性 产 生 不 利 影 响 。 4 尽 管 发 生 了 上 述 试
飞 事 故 , 国 防 部 先 研 局 “ 秃 鹫 ” 计 划 的 进 展 、
其 他 民 用 HALE 飞 机 的 研 发 设 计 以 及 最 近 的
分 析 结 果 都 揭 示 了 我 们 的 实 验 测 试 数 据 严 重
不 足 。 5 但 这 些 数 据 非 常 重 要 , 有 助 于 我 们
加 深 对 HALE 飞 机 的 飞 行 动 力 学 和 操 纵 性 能
的 了 解 , 以 及 验 证 最 近 在 软 件 和 空 气 动 力 学
研 究 方 面 的 进 展 。 6
同 的 设 计 配 置 方 案 ( 见 图 ), 各 自 带 有 某 些 设
计 特 点 ( 见 附 表 )。 如 果 对 飞 机 第 一 个 配 置 方
案 ( 翼 展 6 米 ) 的 试 验 没 有 获 得 必 要 的 飞 行
动 力 特 性 ( 辅 之 以 机 翼 柔 性 和 飞 机 横 向 及 纵
向 控 制 性 能 ), 则 转 向 试 验 翼 展 为 8 米 的 配
置 方 案 。 8
实 验 性 高 空 长 时 飞 机
空 军 理 工 学 院 为 验 证 与 HALE 飞 机 相 关
的 软 件 和 空 气 动 力 学 理 论 , 从 2007 年 开 始
寻 找 现 成 的 可 用 数 据 , 未 果 。 随 后 在 国 防 部
先 研 局 召 集 的 一 次 会 议 上 , 来 自 学 术 界 、 国
防 部 ( 包 括 本 文 作 者 )、 国 家 航 空 航 天 局 和 工
业 界 的 专 家 们 证 实 了 我 们 的 怀 疑 : 可 用 于 此
等 验 证 研 究 的 完 整 数 据 根 本 不 存 在 。 7 有 趣
的 是 , 国 家 航 空 航 天 局 的 “ 太 阳 神 ” 飞 机 原
本 可 以 提 供 这 些 信 息 , 但 是 由 于 政 治 原 因 和
软 件 编 程 障 碍 而 未 能 在 飞 机 上 安 装 信 息 收 集
仪 器 。
由 于 缺 乏 可 用 的 数 据 , 空 军 理 工 学 院 借
助 密 歇 根 大 学 研 究 人 员 的 独 特 专 业 知 识 , 开
始 另 一 项 研 究 努 力 ,2008 年 8 月 27 日 , 空
军 理 工 学 院 与 密 歇 根 大 学 航 空 航 天 工 程 系 建
立 合 作 关 系 , 共 同 研 发 实 验 性 高 空 长 时
(X-HALE) 遥 控 无 人 机 ; 这 个 合 作 项 目 得 到
空 军 研 究 实 验 室 航 空 器 部 的 支 持 , 并 由 空 军
理 工 学 院 主 导 。 此 合 作 项 目 利 用 空 军 理 工 学
院 、 空 军 研 究 实 验 室 和 密 歇 根 大 学 研 发 的 工
具 , 设 计 了 一 架 HALE 飞 机 , 并 提 出 两 个 不
图 :X-HALE 飞 机 6 米 翼 展 ( 上 ) 和 8 米 翼 展 ( 下 )
设 计 方 案
翼 展
6 米 或 8 米
弦 长
0.2 米
机 翼 面 积 1.2 平 方 米 或 1.6 平 方 米
展 弦 比 30 或 40
长 度
0.96 米
螺 旋 桨 直 径 0.3 米
最 大 起 飞 重 量 11 或 12 千 克
电 力 / 重 量 要 求 30 瓦 / 千 克
空 速
12—18 米 / 秒
最 大 航 程 3 千 米
最 大 续 航 时 间 45 分 钟
X-HALE 飞 机 的 首 次 试 飞 时 间 安 排 在
2011 年 春 末 或 夏 季 , 地 点 在 印 第 安 纳 州 坎 普
阿 特 伯 里 。 对 于 这 些 飞 行 试 验 , 密 歇 根 大 学
将 负 责 提 供 飞 机 操 纵 方 面 的 专 门 知 识 ; 空 军
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