Airbus设定新的速度目标用于下一代复合旋翼机演示验证

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美国航空航天学会(AIAA) 2024-10-07

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空中客车直升机公司为其 Racer 复合高速旋翼机的下一轮飞行测试设定了 240 节(276.1 英里/小时)的新速度目标。

这架 Racer 飞机经过了首次 8 小时的飞行测试,目前处于维护状态。6 月份,在仅飞行 7 次之后,其速度就达到了 227 节。

10 月 2 日,Racer 公司首席工程师布莱斯·马基纳吉安向皇家航空学会表示,当年底或 2025 年初恢复飞行时,安装低阻力旋翼毂整流罩和起落架舱门将使飞机实现更高的巡航速度,甚至降低燃料消耗。

“最好是与 Racer 一起推出,”Makinadjian 说。他利用 2024 年对飞机进行了“微调”,并表示“2025 年将专注于任务演示、生态模式功能、降噪和飞行展示。”

从首次飞行的分析来看,这架重 7-8 公吨的旋翼机的燃料消耗比最初估计的要低得多,数据显示,它目前比其他同等重量的飞机低约 25-30%。

阻力的减少主要源于较低的阻力,马基纳吉安称该飞机的阻力水平与 2.8 公吨的 H125 单引擎直升机相当。

他说,安装旋翼毂整流罩后,阻力水平将进一步降低,空客称此举将使主旋翼阻力降低 25%。

事实上,Racer的阻力系数甚至比早期的X3演示版还要低。

马基纳吉安表示,他的团队相信,由于油耗降低,飞机的航程将能够超过目前 400 海里的指标。

采用赛峰阿内托-1X 动力的飞机完善并发展了该公司 X3(X-cubed)演示机中已得到验证的复合动力系统。X3 演示机于 2010 年首次飞行,并在三年后创下了 255 节的速度记录。

Racer 是“快速且经济高效的旋翼机”的缩写,它将主旋翼与两个安装在箱形翼上的变距推进式螺旋桨结合在一起,可提供不对称的反扭矩和对称的前推力,从而提高飞机的速度。

空客工程师也非常重视减阻,空客采用了光滑窄流线型机身和整流罩来安装发动机和动力系统。Racer 的箱形机翼在前飞时可减轻主旋翼的部分升力,同时也减少了卸载的影响。这增强了机身的刚度,使连接推进式螺旋桨和主变速箱的超临界轴无需轴承,从而简化了系统并减轻了维护负担。

这架飞机由欧盟“清洁天空 2”航空航天研究和技术倡议资助,旨在证明空中客车的复合技术可用于提高直升机的速度、航程和续航能力,而不会大幅增加运营成本。马基纳吉安说,这架飞机已经证明高速飞行是可以承受的。这架飞机实现了这一目标,同时没有增加维护负担,而且也很容易培训新飞行员。这是因为除了总距上有一个额外的开关外,这架飞机与传统直升机共用相同的控制装置,飞行员向前推以加速,向后拉以减速。

马基纳吉安还表示,该飞机的制造规格符合批量生产飞机的认证标准。他指出,生产飞机可能将按照欧盟航空安全局 (EASA) 的 CS29 大型旋翼机要求制造,并进行特殊修改。

“我们认为这架飞机仍然是一架旋翼机……当我们以 220 节的速度飞行时,51% 的升力作用在主旋翼上,49% 作用在机翼上,”马基纳吉安解释道。

当该公司于 2025 年在飞机上安装其生态模式电池系统时,将会节省更多的燃料。

该系统由法国航空发动机公司与赛峰直升机发动机公司联合开发,能够使直升机在巡航时关闭其中一台发动机,并保持 180 节的巡航速度。

需要时,电池系统将在 5-7 秒内迅速将关闭的发动机启动至全功率。

“由于阻力较小,我们仅用一台发动机就能飞到 180 节的速度,这将使我们有可能额外节省 15% 的燃油,”Makinadjian 说道。

此外,还计划进行一系列演示,以证明高速直升机飞行的价值。这可能包括伦敦和巴黎之间的城际飞行或搜救飞行。

但或许最重要的是,Racer 帮助空中客车开发了一系列模拟工具,通过计算流体动力学和灵活的叶片模型范围来预测叶片载荷。

“我们现在有了能够预测高速公式行为的工具,”Makinadjian 说。

“如果明天我们想生产系列产品……我们就能做到。”

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