http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 09:19:01 來源:中國網

研究人員最初將他們的目光放在建造一個雙V形機翼的傳感器飛機上在這種飛機上,傳感器環繞在整個飛機的外表麵上。但是,近期的發展允許低波段雷達元件進行360度掃描,這個進步為飛行機翼結構的研究開啟了大門 圖片來源:中國網
從美國空軍機庫拖出來的下一代新型飛機可能是一個功率強大的傳感器。位於俄亥俄州的萊特-派pai特te森sen空kong軍jun基ji地di的de美mei國guo空kong軍jun研yan究jiu實shi驗yan室shi的de科ke學xue家jia們men,已yi經jing研yan發fa了le一yi些xie雷lei達da陣zhen列lie,這zhe些xie雷lei達da陣zhen列lie能neng夠gou做zuo成cheng飛fei機ji蒙meng皮pi和he結jie構gou零ling件jian。他ta們men的de研yan究jiu將jiang完wan全quan能neng夠gou開kai發fa新xin的de雷lei達da能neng力li和he促cu進jin材cai料liao的de發fa展zhan。這zhe項xiang工gong作zuo來lai源yuan於yu傳chuan感gan器qi飛fei機ji項xiang目mu,這zhe個ge項xiang目mu的de目mu標biao是shi生sheng產chan出chu一yi種zhong能neng在zai關guan注zhu地di區qu上shang空kong徘pai徊huai40到50個小時的高空無人機(信號雜誌,2001年2月,16頁)。當這個項目與下個十年內生產的飛行器相適合的時候,在特種監視與偵察飛行器交付使用之前,現存的飛機將取得一些發展。
傳chuan感gan器qi飛fei機ji的de關guan鍵jian在zai於yu它ta的de外wai殼ke。這zhe種zhong飛fei行xing器qi是shi一yi種zhong用yong先xian進jin傳chuan感gan器qi建jian造zao的de飛fei機ji而er不bu是shi裝zhuang備bei先xian進jin傳chuan感gan器qi的de飛fei機ji。美mei國guo空kong軍jun研yan究jiu實shi驗yan室shi飛fei行xing器qi董dong事shi會hui負fu責ze傳chuan感gan器qi飛fei機ji的de領ling導dao約yue翰han 波茲奧克解釋說,這個項目的雷達研究很大程度上集中在兩個領域:低波段天線和高波段天線。最初的飛機設計是以接合機翼結構為特色,這種結構類似兩個字母“V”在末端相連在一起。這種方法有利於將雷達天線放到飛機的外麵,可以讓雷達徹底掃描飛機的外部。
但是,實驗室的科學家們現在正在探索一種大家都知道的用於低波段雷達元件實施360度掃描的“Endfire”。波茲奧克解釋說,傳統的平麵板雷達天線發射的信號與它的表麵是垂直的。“Endfire”技術將發射雷達信號與飛機的外表平行。
雷達能量能從平麵板的四個側麵發射出去,波茲奧克繼續說。信號不是連續的,但是這項技術能掃描四個側麵。所以,設計者能用多個“Endfire”元件,建造更大的電子掃描陣列。這種天線將被嵌入到飛機機翼的表麵中,能量能從機翼的前麵和後麵發射出來。
這種新的能力會使工程師們看到一種完全不同的機身設計。飛機能有一個更加常規的與B-2機翼外形相似的後掠機翼,而不是接合機翼。
電測試已經證實“Endfire”元件在陣列周圍將掃描360度。工程師們已經建立了幾種不同應用這種技術的結構,包括“5X5”的正方陣列。另一個正在建設的陣列將達到20英尺長,20英(ying)尺(chi)寬(kuan)。這(zhe)種(zhong)矩(ju)陣(zhen)列(lie)與(yu)將(jiang)要(yao)形(xing)成(cheng)機(ji)翼(yi)的(de)那(na)種(zhong)天(tian)線(xian)更(geng)加(jia)一(yi)致(zhi),波(bo)茲(zi)奧(ao)克(ke)說(shuo)。這(zhe)種(zhong)大(da)型(xing)的(de)構(gou)造(zao)將(jiang)經(jing)曆(li)電(dian)測(ce)試(shi)來(lai)確(que)認(ren)它(ta)的(de)天(tian)線(xian)性(xing)能(neng),經(jing)曆(li)結(jie)構(gou)測(ce)試(shi)來(lai)確(que)定(ding)它(ta)作(zuo)為(wei)機(ji)翼(yi)組(zu)件(jian)的(de)能(neng)力(li)。這(zhe)些(xie)由(you)電(dian)評(ping)估(gu)開(kai)始(shi)的(de)測(ce)試(shi)將(jiang)在(zai)今(jin)年(nian)晚(wan)些(xie)時(shi)候(hou)開(kai)始(shi),波(bo)茲(zi)奧(ao)克(ke)指(zhi)出(chu)。
相類似的工作稱為高波段陣列的特征,這種陣列工作在X波段上。波茲奧克說工程師們已經建造的實心外形的陣列,這種陣列是一種承重結構。雷達的發射/接收機部分連結在用常規合成焊接技術的承重天線上。結果就有了一種能夠放到飛機外殼中的細小而緊湊的X波bo段duan的de陣zhen列lie。大da尺chi寸cun的de天tian線xian提ti供gong了le更geng高gao的de獲huo益yi,這zhe種zhong獲huo益yi依yi次ci允yun許xu最zui大da化hua所suo有you飛fei機ji雷lei達da天tian線xian的de功gong率lv性xing能neng。波bo茲zi奧ao克ke講jiang,科ke學xue家jia們men已yi經jing研yan發fa了le一yi平ping方fang英ying尺chi,能neng提ti出chu所suo有you陣zhen列lie需xu求qiu的de結jie構gou。這zhe種zhong一yi平ping方fang英ying尺chi的deX波段雷達所起到的作用比用來確保天線工作正常的200個元件和必需的工作所起到的作用還有大。項目麵臨的挑戰之一是獲得高收益的陣列,他指出。
一旦那一平方英尺陣列在實驗室裏符合要求了,科學家們將會建造更大的陣列。一個用於主要結構承重軸承的3英尺 x 1英尺陣列已經得到了試驗。它能承載超過50,000鎊的重量,波茲奧克報告說。
另一項正在進行的工作已經生產出了一個試驗樣品,這個樣品是20英尺長,2yingchikuan。zhegebujianqueshaobiyaodedianzizhuangzhihezujian,danshitashiyisuoyoudetianxianyuanjian,liantongjiehezaiyiqidegonggeiwangweitese,zhegegonggeiwangjiangfushuyufashe/jieshouxinpian。dianzizhuangzhihezujianjiangbeihulvechengduoyudekaizhi,boziaokechengren。youyuqueshaozhudongleidazujian,zhezhongjiegouqunianweijingshouzhuyaodefeijijiegoufuzaichenggongdijinxingleshiyan。chenggongdeshiyanyijingzhengminglezhezhongX波段天線的概念能被應用到很多航空器領域,波茲奧克說。這些包括第三負載,如典型的飛機圓形罩;第二負載,如武器分隔艙的門或機身門和主要負載,如機翼結構或主要的機身儀表板。
“我們對這種在結構上的能力真的感到興奮,”波茲奧克宣稱。他補充道,下一步是檢驗有關電的結構。
這些陣列是飛機的關鍵部分,但是飛機的結構還正在經曆大量的製造工藝。波茲奧克說:“大量的活動”目標是使基本的飛機機身概念以及相關的飛行器技術成熟。
首(shou)先(xian),最(zui)初(chu)的(de)想(xiang)法(fa)是(shi)建(jian)造(zao)一(yi)種(zhong)四(si)周(zhou)都(dou)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)包(bao)的(de)飛(fei)機(ji),工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)的(de)工(gong)作(zuo)是(shi)隻(zhi)是(shi)確(que)定(ding)是(shi)什(shen)麼(me)組(zu)成(cheng)那(na)個(ge)包(bao)。他(ta)們(men)的(de)工(gong)作(zuo)詳(xiang)細(xi)說(shuo)明(ming)了(le)低(di)波(bo)段(duan)和(he)高(gao)波(bo)段(duan)雷(lei)達(da)構(gou)想(xiang)導(dao)致(zhi)兩(liang)種(zhong)飛(fei)行(xing)器(qi)的(de)變(bian)種(zhong)——飛行機翼和接合機翼。任何一種飛行器的設計將要求一種非常大的,達到150英尺到200英(ying)尺(chi)長(chang)的(de)翼(yi)展(zhan)的(de)那(na)種(zhong)飛(fei)行(xing)器(qi),波(bo)茲(zi)奧(ao)克(ke)指(zhi)出(chu)。有(you)了(le)這(zhe)種(zhong)紙(zhi)上(shang)的(de)大(da)型(xing)概(gai)念(nian)設(she)計(ji),科(ke)學(xue)家(jia)們(men)現(xian)在(zai)正(zheng)在(zai)確(que)定(ding)哪(na)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)將(jiang)被(bei)用(yong)來(lai)實(shi)現(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)飛(fei)機(ji)這(zhe)個(ge)目(mu)標(biao)。飛(fei)行(xing)機(ji)翼(yi)版(ban)本(ben),被(bei)比(bi)喻(yu)成(cheng)B-2的de外wai形xing,相xiang對dui於yu轟hong炸zha機ji將jiang有you一yi個ge更geng高gao的de機ji翼yi對dui機ji身shen的de縱zong橫heng比bi。它ta的de機ji翼yi非fei常chang長chang,這zhe將jiang導dao致zhi機ji翼yi在zai飛fei行xing中zhong產chan生sheng相xiang當dang大da的de彎wan曲qu。太tai大da的de彎wan曲qu將jiang會hui降jiang低di飛fei行xing器qi的de雷lei達da性xing能neng,所suo以yi飛fei行xing器qi的de結jie構gou樣yang式shi與yu空kong氣qi動dong力li載zai荷he之zhi間jian的de相xiang互hu作zuo用yong必bi須xu受shou控kong製zhi。
[page_break]
kongzhiwuzhongjiegoumoshizhongdeyizhongfangfashitigaofeixingqideyingdu,danshizhezhongfangfajianghuizengjiazhongliang,erzengjiazhonglianghuijianshaofeixingqidehangchenghexuhangnengli。yixiangyanjiujihuamudeshixianggaibianshejirenyuannenggouchenggongdikongzhinaxiejiegoumoshi。zhezhongfangfajiangyunxujianshaohangkongfeixingqidezhongliang。
工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)已(yi)經(jing)建(jian)造(zao)了(le)一(yi)種(zhong)飛(fei)行(xing)機(ji)翼(yi)版(ban)本(ben)的(de)一(yi)半(ban)跨(kua)度(du)的(de)模(mo)式(shi)。那(na)種(zhong)一(yi)半(ban)跨(kua)度(du)模(mo)型(xing)是(shi)按(an)照(zhao)動(dong)力(li)學(xue)的(de)比(bi)例(li)展(zhan)示(shi)與(yu)概(gai)念(nian)上(shang)完(wan)全(quan)大(da)小(xiao)的(de)飛(fei)行(xing)器(qi)相(xiang)同(tong)的(de)結(jie)構(gou)模(mo)式(shi)。在(zai)國(guo)家(jia)航(hang)空(kong)與(yu)宇(yu)宙(zhou)航(hang)行(xing)局(ju)的(de)蘭(lan)利(li)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(xin)的(de)超(chao)音(yin)速(su)風(feng)洞(dong)進(jin)行(xing)的(de)試(shi)驗(yan)已(yi)經(jing)模(mo)擬(ni)了(le)這(zhe)個(ge)模(mo)型(xing)的(de)結(jie)構(gou)模(mo)式(shi)。這(zhe)允(yun)許(xu)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)決(jue)定(ding)他(ta)們(men)能(neng)夠(gou)減(jian)少(shao)模(mo)型(xing)的(de)結(jie)構(gou)靈(ling)敏(min)度(du)達(da)2.5個因數,波茲奧克指出。在建造飛行器的時候,這種模式還將降低飛行器的結構負載。
接下來的試驗將在常規的傾斜-旋轉-俯fu衝chong結jie構gou中zhong評ping估gu半ban跨kua度du機ji翼yi。然ran而er,在zai第di一yi係xi列lie的de試shi驗yan中zhong,機ji翼yi被bei固gu定ding在zai風feng洞dong牆qiang上shang,這zhe種zhong試shi驗yan將jiang模mo擬ni自zi由you飛fei行xing條tiao件jian。接jie合he機ji翼yi版ban本ben,這zhe種zhong機ji翼yi也ye將jiang展zhan示shi很hen多duo相xiang同tong的de易yi曲qu結jie構gou模mo式shi特te性xing,它ta已yi經jing成cheng為wei與yu結jie構gou和he空kong氣qi動dong力li模mo型xing相xiang關guan的de大da量liang分fen析xi的de課ke題ti。波bo茲zi奧ao克ke提ti出chu未wei來lai對dui接jie合he機ji翼yi版ban本ben的de試shi驗yan將jiang會hui尋xun找zhao與yu在zai飛fei行xing機ji翼yi模mo型xing上shang完wan成cheng相xiang同tong的de結jie果guo。“我們想要展示我們能夠在風洞中控製所有那些易變型的模式,”他說。那項工作不會在今年秋天之前進行風洞試驗。
這(zhe)項(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)飛(fei)機(ji)項(xiang)目(mu)包(bao)括(kuo)一(yi)個(ge)高(gao)精(jing)密(mi)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)管(guan)理(li)器(qi),這(zhe)個(ge)管(guan)理(li)器(qi)能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)避(bi)免(mian)飛(fei)行(xing)器(qi)上(shang)主(zhu)動(dong)傳(chuan)感(gan)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)破(po)壞(huai),波(bo)茲(zi)奧(ao)克(ke)報(bao)告(gao)說(shuo)。這(zhe)個(ge)項(xiang)目(mu)正(zheng)好(hao)與(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)董(dong)事(shi)會(hui)合(he)作(zuo)開(kai)始(shi)它(ta)的(de)研(yan)發(fa)工(gong)作(zuo)。這(zhe)個(ge)設(she)備(bei)將(jiang)控(kong)製(zhi)所(suo)有(you)飛(fei)行(xing)器(qi)上(shang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)發(fa)射(she)。
raner,boziaokemeiyouyujiandaochuanganqixianghupohuaihuichengweiyigezhuyaodewenti。yigechangxuhangshijian,gaokongwurenjibuhuiyongyouxiaogonglvjinxingwuxiandianmaichong。suoyifeixingqidequanbuchuanganqizubukenengzaitongyishijiangongzuo。suiranruci,chuanganqiguanliqijiangchengweiyijianzhudongdedianzishebeitixijigou,yonglaijuedingnayigechuanganqigongzuo,zaishenmeshihougongzuo。shiyanshijiangyaokaishiyixiangyanjiugongzuo,laishidiboduan/高波段工作關係機械化,他指出。
zhegedeshiyankechenghaimeiyoukunnanhecuowu。boziaokejianglezaiwugeyuanjianzhenlieshangdediyicichangshishizenyangshibaide。gongchengshimenhuidaohuatubanshang,caiqugengweiyangedezuhelaishejiheshiyan。zhexiebuzhoubixiangxiangdeyaochang,danshi,suoqudedejinbushizhashide。liru,gongchengshimenyijingzengjialehenduozhongjiandebuzhou,yonglaizaihanjiegezhongyuanjianzhiqianduitamenjinxingceshi。
最大的障礙一直是理解“這種基本用雷達來完成任務的新的方法”的本質,波茲奧克承認。“我們從未嚐試過與結構X波段天線一樣費勁的工作,”他ta說shuo。一yi旦dan所suo有you的de元yuan件jian被bei焊han接jie在zai一yi起qi了le,將jiang不bu會hui有you主zhu動dong運yun動dong的de部bu件jian。他ta將jiang它ta比bi作zuo成cheng一yi種zhong電dian子zi設she備bei箱xiang,在zai這zhe個ge箱xiang中zhong,電dian路lu板ban伸shen縮suo和he彎wan曲qu,以yi及ji電dian線xian變bian鬆song。雷lei達da的de外wai殼ke的de合he成cheng材cai料liao必bi須xu承cheng受shou更geng大da的de壓ya力li而er並bing不bu會hui犧xi牲sheng功gong能neng。
被(bei)設(she)計(ji)用(yong)來(lai)驗(yan)證(zheng)陣(zhen)列(lie)和(he)飛(fei)行(xing)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)方(fang)麵(mian)的(de)成(cheng)熟(shu)性(xing)的(de)這(zhe)些(xie)試(shi)驗(yan),正(zheng)在(zai)產(chan)生(sheng)這(zhe)樣(yang)的(de)結(jie)果(guo),這(zhe)些(xie)結(jie)果(guo)不(bu)隻(zhi)是(shi)局(ju)限(xian)於(yu)傳(chuan)感(gan)器(qi)飛(fei)機(ji),波(bo)茲(zi)奧(ao)克(ke)指(zhi)出(chu)。平(ping)麵(mian)板(ban)結(jie)構(gou)陣(zhen)列(lie)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)適(shi)應(ying)現(xian)存(cun)的(de)平(ping)台(tai),如(ru)寬(kuan)機(ji)體(ti)的(de)飛(fei)機(ji)。事(shi)實(shi)上(shang),任(ren)何(he)雷(lei)達(da)天(tian)線(xian)屏(ping)蔽(bi)器(qi)、分隔艙門或機翼都能被用作成一種低或高波段雷達天線。實驗室已經正在尋找機會在傳感器飛機交付使用之前,應用這些技術。
“zhezhongjiegouzhenlieshikeshengjide,suoyininengbatamenfangdaoyuchuanganqifeijibuyiyangdachangguidefeijishang,zhegewentizaojiuyuxiangdaole,bingqienihainenghuodemouxiezhongdagongnengshuipingdetigao,”他說。