极光飞行科学完成DARPA SPRINT计划实验性机翼风扇风洞测试,验证垂直飞行到前飞过渡气动特性

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Flight Global 2025-05-01

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极光飞行科学公司已经完成了为五角大楼 X-plane 竞赛设计的实验性机翼风扇设计的风洞测试。

波音公司的子公司表示,它最近在费城附近的波音公司垂直/短距起降风洞中完成了高速垂直起降概念的稳定性和控制评估。

Aurora 正在开发这种新型飞机,这是美国国防高级研究计划局 (DARPA) 组织的速度和跑道独立技术 (SPRINT) 计划的一部分。

该公司与旋翼机制造商贝尔公司一同入围了此次竞赛的决赛。该项目旨在研发能够垂直起降、并以固定翼喷气式飞机典型速度巡航的原型机。

Aurora公司表示,其近期的风洞测试采用了该公司翼身融合体SPRINT设计的20%比例模型,收集了该飞行器的低速操控数据。测试评估尤其探究了从垂直飞行到前飞过渡过程中的气流动力学。

奥罗拉飞机开发副总裁拉里·维尔辛 (Larry Wirsing) 表示:“随着风险降低测试的成功完成,该项目已准备好进入详细设计阶段。”

贝尔公司全新的倾转旋翼喷气式飞机概念相比,Aurora 的 SPRINT 设计采用了混合翼飞机结构,内部装有两台喷气发动机以提供前推力,并配有旋翼风扇以提供垂直升力。

极光公司于2024年发布的实验飞机渲染图显示,该飞机将配备三个翼内风扇旋翼:两个位于机身中部,一个位于飞机前部附近。动画显示,风扇将被与机身表面齐平的舱门覆盖,舱门在垂直飞行时打开,向前飞行时关闭。

目前尚不清楚该设计是否已经演变。

用于风洞测试的 20% 比例模型图像表明 Aurora 仍在追求翼身融合方法。

该模型似乎包括三个用于垂直升降转子的孔径,其位置与之前的描述大致相同。

奥罗拉公司在2024年表示:“选择三个升力风扇反映了团队简化演示器和简化飞行测试路径的战略。机翼风扇技术可以扩展到四个或更多升力风扇,以满足未来飞机的需求。”

值得注意的是,风洞模型似乎没有飞机喷气发动机的进气口。早期的渲染图显示,该飞机有一对长方形进气口,分别安装在机头两侧较低的位置。

Aurora 此前曾表示,其设计利用了“现有的发动机解决方案”,该公司表示这将缩短开发时间并降低工程风险。

最新图片中显示的飞机还配备了不同的垂直稳定器。

极光飞机公司最早的概念图描绘了一架飞机,其尾翼呈窄 V 形,由相对较短且粗短的翼片组成,类似于洛克希德马丁公司的 F-117 夜鹰战斗机的配置。

相比之下,最近的 20% 比例模型表明,极光公司现在正在考虑采用底座更宽、稳定翼更大的 V 型尾翼,更类似于洛克希德的 F-22 和 F-35 隐形战斗机上的配置。

Aurora 和 Bell 都希望他们的设计能够展现出足够的潜力,从而有资格获得 DARPA 的额外资金来支持原型设计和最终的飞行测试。

Aurora 将于 2024 年 5 月进入 SPRINT 计划的当前设计成熟和技术风险降低阶段。DARPA此前告诉FlightGlobal,该计划的这一部分可能持续 12 至 18 个月。

贝尔公司在极光公司之后仅几周就进入了当前阶段,这表明两家竞争对手的时间表大致相同。德事隆旗下的贝尔公司去年12月在堪萨斯州威奇托州立大学的国家航空研究所完成了自己的风洞测试。

贝尔的设计核心是一种新颖的“停止/折叠”旋翼系统,该系统在垂直和低速水平飞行时都类似于倾转旋翼机。然而,该公司的SPRINT设计将提供第三种高速飞行模式,在该模式下旋翼叶片向下折叠,飞机的飞行方式更像一架传统的喷气式飞机。

贝尔公司花了数年时间在内部开发这项技术,甚至在2023 年SPRINT 计划问世之前就已开始 。该公司于 2017 年向美国政府申请了停止/折叠转子系统的专利。

DARPA 研究和开发计划比传统的正式采购合同更加灵活。

该机构根据可行性、技术前景和可用资金来筛选设计方案。中标者并不能保证获得大规模订单,但其成熟的技术将被转发至五角大楼各采购办公室进行更正式的评估。

美国特种作战司令部拥有自己的专用采购系统,并与 DARPA 合作开展 SPRINT 项目。

美国突击队补给总部对能够以现有旋翼机无法达到的航程和速度快速运送部队和物资的能力表示了兴趣。

DARPA 为 SPRINT 设计设定的性能目标为 400-450kt(740-833km/h)的巡航速度,同时仍具备在恶劣环境中悬停和从未准备好的表面发射的能力。

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