顛覆航空動力學 新型飛機改用空氣噴射助轉向

記者/劉閔

技術進步的展現,將可能讓航空飛行器突破既有框架;日前美國國防高等研究計畫署﹝DARPA﹞就表示將和 Aurora 公司進行合作,共同開發出有別於傳統定翼機的機身和充滿各種導流板設計的機翼,而是純粹用空氣噴射來進行各種機體轉向控制的實驗無人機,讓航空器的設計有機會邁入新的一頁。

這架飛機沒有任何可動的舵面,僅是由機身與機翼上多個小噴氣孔來操作方向。(圖片翻攝自 Aurora Flight Sciences)

Aurora 是波音旗下的研究公司,主要是開發先進與創新的無人駕駛系統,另外該公司也致力於研究飛機如何像太空船般噴射轉向,並且應用在大氣層內的飛機控制上。而這次的「革命性新型效應操控航空器」﹝CRANE﹞計畫便是要將航空器主動氣流控制技術﹝Active flow control﹞嘗試運用在測試無人機上。

萊特兄弟發明飛機後,在水平主翼與垂直尾翼上安裝可動式導流板,藉而影響通過機身氣流來操控飛機進而完成轉向升降作用的系統,一直以來都是飛機的基本型態。而 CRANE 計畫中的無人機,則是將採用主動氣流控制技術,並不使用任何導流板結構,而是在機體與機翼上設置多處空氣噴射口,讓飛機在飛行時透過噴嘴來改變機身環境氣流影響飛機方向,完成操控轉向。

該項計畫的主任 Richard Wlezien 表示,採用此方式的飛機非常節能,比起現行的飛機需要一套連桿與機械系統、電控系統等複雜裝置,這項技術只需簡單導氣管來調整空氣在機翼上的流動方式,就能操控飛機方向。

不過看似簡單的設計,卻需要隨時計算機體和氣流間的各種數據,目前只能尋求先進的晶片與電腦運算效能,才能讓這項過往僅止於理論的操控方式萌芽實現。

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