Loading article…
| X-53 | |
|---|---|
 X-53構成のF/A-18 | |
| 一般情報 | |
| タイプ | テクノロジーデモンストレーター |
| 国籍 | アメリカ合衆国 |
| メーカー | マクドネル・ダグラス・ ノースロップ・コーポレーション ・ボーイング |
| プライマリユーザー | 米航空宇宙局（NASA） |
| 建造数 | 1 |
| 歴史 | |
| 初飛行 | 2002年11月15日 |
| 開発元 | マクドネル・ダグラス F/A-18 ホーネット |
X -53 アクティブ空力弾性翼( AAW ) 開発プログラムは、 空軍研究所(AFRL)、ボーイング ファントム ワークス、NASAドライデン飛行研究センターが共同で実施したアメリカの研究プロジェクトで、この技術は改造されたマクドネル ダグラス F/A-18 ホーネットで飛行試験が行われました。アクティブ空力弾性翼技術は、翼の空力、制御、構造を統合し、高速および動圧での翼の空力弾性ねじれを制御および制御する技術です。「空力タブ」などの複数の前縁および後縁制御を使用することで、わずかな空力弾性ねじれを制御して大きな翼制御力を提供し、翼の高歪み状態での操縦空気負荷や翼の低歪み状態での空気抵抗を最小限に抑えることができます。このプログラムは、AAW 技術の最初の本格的な実証でした。
発達
初期コンセプトの開発は、1980年代半ばに空軍の契約に基づいて風洞試験で行われた。[1]ボーイングのB-52ストラトフォートレス爆撃機との混同を避けるため、「X-52」という名称は省略された。[2]
F/A-18 の試作バージョンは、戦闘機としては比較的高い翼アスペクト比と十分な強度を備え、ねじれ挙動を変えるために追加の剛性を加える必要がない、AAW 技術を実証するのに最適な航空機でした。X-53 F/A-18 は、2 つの前縁制御面が 2 つの後縁面と連動して翼の空力弾性ねじれを制御し、優れた高速ローリング性能を発揮するように改造されました。
AAW は、1 つの操縦翼面を偏向させることによって生じる翼の空力弾性を、他の操縦翼面を偏向させることで相殺できるという知識から開発されました。特に、ほぼすべての現代の航空機は、飛行の特定の部分でより多くの揚力を提供するために、翼の前縁に沿って何らかの形のスラットを使用しています。エルロンと同時にスラットを展開することにより、翼の主要構造部品に対するねじれ効果が互いに反対になり、ねじれがなくなります。これにより、エルロンが航空機に大きなローリング モーメントを生み出す能力が向上します。つまり、必要な動きを生み出すために必要なエルロンの偏向が少なくなり、その結果、エルロンの抗力と、それに伴う航空機のヨーイングを引き起こす望ましくない傾向が軽減されます。
制御によってねじれとそれが制御入力に及ぼす悪影響を排除できる場合、次のステップは意図的にねじれを導入して制御偏向の効果を高めることです。正しく適用すると、操縦中に翼は従来の翼よりもねじれが少なくなり、ねじれ方向も逆になります。[3]したがって、ソフトウェアで実行できるこの変更は、全体的なパフォーマンスにメリットをもたらします。
飛行試験
AAW理論をテストするため、NASAとUSAFはF/A-18をベースにした単一のデモンストレーターの開発に資金を提供することで合意した。作業は、既存のF/A-18機体を改良して試作翼を取り付け、外側前縁フラップ駆動システムと最新の飛行制御コンピュータを追加することから始まった。翼を曲げるためのアクティブ空力弾性翼制御則が開発され、飛行計器を使用して翼平面の空力弾性性能を正確に測定した。その後、飛行ソフトウェアが飛行テスト用に修正され、修正された形で2002年11月15日に航空機が初飛行した。 [4]航空機は、2004年から2005年にかけてのロール操縦テスト中に、このコンセプトの実現可能性をフルスケールで実証することに成功した。テスト機は、USAF戦略計画プログラム担当副参謀長のメモに基づいて、2006年8月16日にX-53に再指定されました。[1]
仕様
一般的な特徴
- 乗員: 1
- 翼幅: 38 フィート 5 インチ (11.71 メートル)
- 高さ: 15 フィート 3 インチ (4.65 m)
- 最大離陸重量: 39,000 ポンド (17,690 kg)
- 動力装置:ゼネラル・エレクトリック F404-GE-400低バイパスターボファンエンジン2 基、各 16,000 lbf (71 kN) の推力
パフォーマンス
- 最高速度: 1,188 mph (1,912 km/h、1,032 kn)
- 実用上昇限度: 50,000 フィート (15,000 メートル)
航空電子工学
前縁フラップ駆動システムは、ムーグ社が開発した外側作動ユニットを使用してマクドネル・ダグラス社（現在のボーイング・ファントム工場）で改造された。AAW飛行制御法則は、独立して作動する外側前縁制御面を含むように改造された研究用飛行制御コンピュータにプログラムされた。 [5]
参照
参考文献
- 脚注
- ^ ab Jordan, Holly (2006-12-11). 「Active Aeroelastic Wing 飛行研究機が X-53 に指定される」ライト・パターソン空軍基地。2011-06-05 のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Pendleton, E.、Griffin, K.、Kehoe, M.、および Perry, B.、「アクティブ空力弾性翼技術の飛行研究プログラム」、論文 96-1574、第 37 回 AIAA 構造、構造力学、および材料会議の議事録、ユタ州ソルトレークシティ、1996 年 4 月 15 ～ 17 日。
- ^ Active Aeroelastic Wing 2006年6月18日アーカイブ、Wayback Machine
- ^ 「アクティブ空力弾性翼を搭載したボーイングF/A-18が初飛行を完了」ボーイング、2002年11月18日。2011年11月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年6月30日閲覧。
- ^ NASA F/A-18 アクティブ空力弾性翼ファクトシート
さらに読む
- Miller, GD、「アクティブフレキシブルウィング（AFW）テクノロジー」、空軍ライト航空研究所 TR-87-3096、1988 年 2 月。
- Miller, GD、「AFW 設計方法論研究」、Rockwell-Aerospace レポート No. NA 94-1731、1994 年 12 月。
- Pendleton, E.、Griffin, K.、Kehoe, M.、および Perry, B.、「アクティブ空力弾性翼技術の飛行研究プログラム」、論文 96-1574、第 37 回 AIAA 構造、構造力学、および材料会議の議事録、ユタ州ソルトレークシティ、1996 年 4 月 15 ～ 17 日。
- Zillmer, S.、「空力弾性翼設計のための統合多分野最適化」、Wright Laboratory TR-97-3087、1997 年 8 月。
- Zillmer, S.、「アクティブ空力弾性翼の統合構造/操縦設計手順」、ユーザー マニュアル、Wright Laboratory TR-97-3087、1997 年 3 月。
- Pendleton, E.、Bessette, D.、Field P.、Miller, G.、および Griffin, K.、「Active Aeroelastic Wing Flight Research Program: Technical Program & Model Analytical Development」、Journal of Aircraft、第 37 巻、第 4 号、2000 年 7 月～8 月。
- Pendleton, E.、「Active Aeroelastic Wing」、AFRL Technology Horizons、Selected Science and Technology Articles、第 1 巻、第 2 号、2000 年 6 月。
- Edmund W. Pendleton、「アクティブ空力弾性翼は航空の原点への回帰であり、将来の鳥のような翼への小さな一歩である」、招待論文、日本航空宇宙学会航空機シンポジウム、仙台、日本、2000 年 10 月 11 日。
- ボーイング社、「アクティブ空力弾性翼飛行研究プログラム (X-53) 最終報告書」、第 1 巻および第 2 巻、AFRL-VA-WP-TR-2005-3082、2005 年 10 月。
- Pendleton, E.、Flick, P.、Voracek, D.、Reichenbach, E.、Griffin, K.、Paul, D.、「X-53: アクティブ空力弾性翼飛行研究プログラムの概要」、論文 07-1855、第 48 回 AIAA 構造、構造力学、および材料会議の議事録、ハワイ州ホノルル、2007 年 4 月 23 ～ 26 日。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ボーイング X-53に関連するメディアがあります。
- コール、ウィリアム (2002 年 5 月)。「翼の「反り」を可能にする技術がドライデン、ボーイングで導入」。ボーイング フロンティア。
- ボーイング アクティブ エアロエラスティック ウィング ページ
- AAW NASAギャラリー
- ボーイング X-53 (2006): アクティブ空力弾性翼 航空ウィーク & 宇宙技術