ä¸‹è½½æœ¬æœŸå ¨æ–‡ - Air & Space Power Chronicles

空 天 力 量 杂 志
理 工 学 院 负 责 提 供 试 飞 方 面 的 专 门 知 识 和 项
目 管 理 ; 空 军 研 究 实 验 室 负 责 提 供 资 金 和 项
目 监 督 。 这 些 试 验 的 目 的 是 利 用 积 累 的 试 飞
数 据 来 验 证 HALE 飞 机 设 计 工 具 , 以 最 终 成
功 建 造 和 飞 行 X-HALE 飞 机 。X-HALE 的 试
飞 分 为 两 个 阶 段 , 在 第 一 阶 段 , 飞 机 将 携 带
数 量 有 限 的 仪 器 , 是 以 减 少 软 件 编 程 风 险 。
在 第 一 阶 段 试 飞 成 功 之 后 , 研 究 人 员 将 再 建
造 一 架 飞 机 , 携 带 更 多 的 仪 器 , 执 行 更 多 的
试 飞 任 务 , 以 完 成 研 究 的 主 要 目 标 , 即 收 集
试 飞 数 据 用 以 验 证 HALE 飞 机 的 研 究 软 件 和
空 气 动 力 学 理 论 。 研 究 人 员 打 算 与 几 家 大 型
航 空 航 天 公 司 分 享 所 有 的 数 据 , 这 些 公 司 一
直 在 密 切 关 注 这 个 研 究 项 目 。
结 语
空 军 的 目 标 是 获 得 持 久 空 中 监 视 能 力 ,
帮 助 情 报 界 实 现 长 久 的 梦 想 。 研 究 人 员 在 飞
机 平 台 和 传 感 器 研 发 方 面 已 经 取 得 长 足 的 进
展 , 但 是 不 对 称 战 争 不 断 扩 散 , 意 味 着 美 国
迫 切 需 要 拥 有 能 够 在 意 向 目 标 上 空 连 续 巡 航
几 周 或 几 年 的 飞 机 。 空 军 理 工 学 院 和 战 略 伙
伴 携 手 合 作 , 努 力 向 作 战 部 队 提 供 这 些 能 力 ,
成 就 斐 然 。 今 后 的 方 向 是 把 卫 星 的 制 高 优 势
和 飞 机 的 导 航 灵 活 性 结 合 到 同 一 个 平 台 中 。
通 过 X-HALE 项 目 , 空 军 理 工 学 院 和 航 空 航
天 工 业 界 将 获 得 需 要 的 试 验 数 据 和 经 过 验 证
的 设 计 工 具 , 最 终 研 制 出 能 满 足 作 战 部 队 需
要 的 持 久 空 中 监 视 飞 机 。♣
注 释 :
1. John D. Anderson Jr., Introduction to Flight [ 飞 行 概 论 ], 3rd ed. (New York: McGraw-Hill, 1989), 29.
2. Thomas E. Noll et al., Investigation of the Helios Prototype Aircraft Mishap [ 太 阳 神 原 型 飞 机 事 故 调 查 ], vol. 1, Mishap
Report (Washington, DC: Headquarters NASA, January 2004), 10, http://www.nasa.gov/pdf/64317main_helios.pdf.
3. 同 上 。
4. 同 上 , 第 9 页 。
5. Christopher M. Shearer and Carlos E. S. Cesnik, “Nonlinear Flight Dynamics of Very Flexible Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 非 线 性
飞 行 动 力 特 性 ], (presentation AIAA-2005-5805, AIAA [American Institute of Aeronautics and Astronautics] Atmospheric
Flight Mechanics Conference and Exhibit, San Francisco, 15—18 August 2005), http://deepblue.lib.umich.edu/
bitstream/2027.42/76937/1/AIAA-2005-5805-748.pdf; 另 参 看 Shearer and Cesnik, “Trajectory Control for Very Flexible
Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 飞 行 轨 迹 控 制 ] (presentation AIAA-2006-6316, AIAA Guidance, Navigation, and Control
Conference and Exhibit, Keystone, CO, 21—24 August 2006), http://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/77218/1/AIAA-
2006-6316-117.pdf.
6. 技 术 资 料 来 源 包 括 Christopher M. Shearer, “Coupled Nonlinear Flight Dynamics, Aeroelasticity, and Control of Very Flexible
Aircraft”[ 高 柔 性 飞 机 的 非 线 性 飞 行 动 力 特 性 、 气 动 弹 性 和 控 制 性 能 耦 合 ], (PhD diss., University of Michigan, 2006);
Rafael Palacios and Carlos E. S. Cesnik, “Static Nonlinear Aeroelasticity of Flexible Slender Wings in Compressible Flow”[ 柔
性 细 长 机 翼 在 可 压 缩 流 中 的 静 态 非 线 性 气 动 弹 性 ], (presentation AIAA-2005-1945, 46th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC
Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Austin, TX, 18—21 April 2005), http://deepblue.lib.umich.edu/
bitstream/2027.42/76231/1/AIAA-2005-1945-496.pdf; Leonard Meirovitch and Ilhan Tuzcu, “Unified Theory for the Dynamics
and Control of Maneuvering Flexible Aircraft”[ 柔 性 飞 机 操 纵 的 动 态 和 控 制 之 统 一 理 论 ], AIAA Journal 42, no. 4 (April
2004): 714—27; Mayuresh J. Patil, Dewey H. Hodges, and Carlos E. S. Cesnik, “Nonlinear Aeroelastic Anaylsis of Complete
Aircraft in Subsonic Flow”[ 亚 音 速 流 中 整 机 非 线 性 气 动 弹 性 分 析 ], Journal of Aircraft 37, no. 5 (September—October
2000): 753—60; 以 及 Mark Drela, “Integrated Simulation Model for Preliminary Aerodynamic, Structural, and Control-Law
Design of Aircraft”[ 飞 机 的 初 步 气 动 、 结 构 和 控 制 法 则 设 计 集 成 模 拟 模 型 ], (presentation AIAA-99-1394, 40th AIAA/
ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference and Exhibit, St. Louis, MO, 12—15 April
1999), http://web.mit.edu/drela/Public/web/aswing/asw_aiaa.pdf.
7. 国 防 部 先 进 研 究 局 于 2008 年 9 月 10 日 和 11 日 在 华 盛 顿 召 集 了 一 次 非 线 性 气 动 弹 性 工 具 会 议 。
8. “ 辅 之 以 机 翼 柔 性 和 飞 机 横 向 及 纵 向 控 制 性 能 ” 来 自 HALE 飞 机 机 翼 的 内 在 柔 性 。 当 副 翼 有 动 作 或 横 滚 输 入 时 , 机
翼 外 端 先 变 形 。 飞 机 其 余 部 分 的 移 动 迟 于 最 早 的 机 翼 外 端 移 动 。 这 样 的 反 应 仿 佛 海 洋 中 波 浪 的 形 成 过 程 , 海 岸 线
附 近 的 水 流 移 动 总 是 迟 于 最 早 的 波 浪 移 动 。 副 翼 输 入 导 致 的 飞 机 移 动 迟 缓 造 成 额 外 的 稳 定 性 和 控 制 性 能 问 题 。 在
大 多 数 飞 机 上 , 机 翼 呈 刚 性 , 副 翼 输 入 导 致 整 架 飞 机 几 乎 立 即 开 始 横 滚 。
56