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揭秘美著名飞行实验机 神秘战机机翼密布传感器

http://www.kexue.com 2011-12-26 10:22:03 新浪科技  发表评论

  北京时间12月26日消息,据国外媒体报道,数十年来,美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务,美国宇航局也在那里对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。在试飞任务中,飞行实验机的作用至关重要。多年来,美国宇航局采用了许多种机型充当飞行实验机,对创新性的飞行仪器或技术进行测试和试用。如今,F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一,F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。近日,摄影师走进美国宇航局飞机棚,揭开著名的第853号F-18飞行实验机的神秘面纱。

  1. 第853号F-18飞行实验机

第853号F-18飞行实验机
第853号F-18飞行实验机

  美国加利福尼亚州西南的莫哈韦沙漠是世界最著名的试飞场地,那里经历过无数种最先进新机型的重要试飞任务。比如,二战期间美国第一架喷气式飞机在那里起飞、1947年查克-雅格在那里成为了第一位超音速飞行员等,甚至美国宇航局的航天飞机也是从这片沙漠首次飞向太空。座落于莫哈韦沙漠爱德华兹空军基地一角的美国宇航局德莱顿飞行研究中心,就是在这片沙漠上对一些最先进的飞行仪器或飞行技术进行测试。如今,F-18战斗机成为了美国宇航局德莱顿飞行研究中心的主要飞行实验机之一。每位工程师只要有新的思路或想法,就会马上到某架F-18战斗机上进行测试。这些新技术或新仪器一旦安装上去,就很少再拆除。因此,F-18飞行实验机身上的零件和补丁见证了各种先进飞行技术的发展历史。在所有经过重大改装后的F-18战斗机中,第853号最为著名。第853号F-18飞行实验机曾经在多项试飞任务中接受改装,比如它的机翼曾经被改造成弯曲造型,它曾经接受过失去一个机翼的情况下飞行实验。本图显示的是,2004年,第853号F-18飞行实验机飞行于莫哈韦沙漠上空,接受一项有趣的飞行实验--“主动气动弹性机翼技术”试验。

  2. 日常养护

日常养护
日常养护

  在美国宇航局德莱顿飞行研究中心的一个巨大飞机棚中,工程师们正在对第853号F-18飞行实验机进行日常养护,并取走此前试飞中所取得的证据。一些实验仪器和设备还将继续留在飞机上,因为它们还可以再次使用;还有一些留在飞机上纯粹是因为拆卸它们很麻烦,不如直接扔在上面。当然,这些仪器遗留下来的前提是不能影响飞机的整体性能。德莱顿飞行研究中心拥有一个飞机编队,其中包括多种不同类型的飞机。除了第853号F-18飞行实验机外,德莱顿飞行研究中心还有其他3架F-18战斗机。这3架F-18战斗机主要用作观测机或安全机,它们与接受测试的F-18实验机协作完成试飞任务。此外,如今试飞员还会驾驶F-15战斗机作为实验平台。德莱顿飞行研究中心近期获得了多架F-15战斗机,并准备将它们改造成为新的飞行实验机。

  3. 机载研究测试系统

机载研究测试系统
机载研究测试系统

  第853号F-18飞行实验机的前端是一组导航设备以及多种研究设备,如机载研究测试系统。机载研究测试系统其实就是一台计算机,工程师们可以利用它快速、简易地测试某项任务中的新软件和未配备专用计算机的设备。本图中,机身前端下部的灰色盒子就是机载研究测试系统。

  4. 左翼

左翼
左翼

  第853号F-18飞行实验机左翼上的点点“补丁”见证了它的试飞历程。它与刚刚出厂的F-18战斗机相比,无论是在外观方面,还是在机翼的平滑度方面,都有着很大的差别。它的机翼上密集点缀着各种传感器、装备以及因为焊接各种仪器所留下的伤疤。本图所示,一位工程师正在对第853号F-18飞行实验机的左翼进行日常养护,以保证它处于最佳状态。除了日常养护外,工程师们还要为下一项研究项目安装其他仪器。

  5. 传感器

传感器
传感器

  在“主动气动弹性机翼技术”实验项目中,第853号F-18飞行实验机的官方名称为X-53。为了能够在实验中精确地测量和监视机翼的变化,机翼各种传感器负责测量空气的压力以及机翼结构的扭曲程度。如图所示,机翼上的这排圆圈显示了一些小孔的位置。在这些小孔的位置上,可以测量试飞过程中的空气压力。黑色的菱形标记主要用于测量机翼的扭曲程度。

  6. 反射镜

反射镜
反射镜

  机翼上还安装有一些小型反射镜。机身上的光线发射仪发出的光经反射镜反射到特定传感器上,工程师们从而可以精确地测量机翼变形的三维数据。在第853号F-18飞行实验机上,工程师们共安装了350多个变形测量仪。

  7. 光线发射仪和接收传感器

光线发射仪和接收传感器
光线发射仪和接收传感器

  这个蓝色的盒子中装有光线发射仪和接收传感器,它们与反射镜共同协作测量机翼变形情况。所有这些传感器和其他设备都通过电线相连,第853号F-18飞行实验机上的电线总长达数英里。第853号F-18飞行实验机就利用机翼的变形来控制颠簸。

  8. 静态压力传感器

静态压力传感器
静态压力传感器

  第853号F-18飞行实验机翼梁上突出的这些管线将接到机翼上的静态压力传感器上。这些传感器将用于测量机翼顶部的空气压力,从而有助于测量不同飞行环境中的气流。机翼产生的向上抬升力主要依赖于机翼周围的气流。如果能够精确地测量机翼上的空气压力,工程师们就可以更好地了解不同飞行环境中的机翼变形情况。当实验结束时,许多传感器及仪器部件都会遗留在飞机上。它们既见证了各种先进飞行技术的试飞历史,又可以用于将来的试飞任务。

  9. 最老飞行实验机

最老飞行实验机
最老飞行实验机

  美国宇航局研究人员发现,在接近音速或超音速状态下,通过软件对机翼变形情况进行管理从而实现颠簸控制比传统的颠簸控制方式优点更多,如可以减少阻力,可以提高灵活性。第853号F-18飞行实验机是目前仍在服役的最老飞行实验机。

  10. 试飞员座舱

试飞员座舱
试飞员座舱

  本图所示的是美国宇航局德莱顿飞行研究中心试飞员的座舱。它也许并不是最大或最舒适的工作间,但却是最好的试飞实验室之一。德莱顿飞行研究中心试飞任务中的飞行员大多数都是前军事飞行员,他们都毕业于空军或海军试飞员学校。(彬彬)

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