洛克希德·馬丁公司開發翼身融合運輸機

李洪興

據2016年3月7日的《航空與航天技術周刊》報道，洛克希德·馬丁公司正在開發翼身融合運輸機概念驗證機。在飛機開發的過程中，通常都要設計各種不同比例的風洞模型來完成在嚴格控制的條件下的地面數據采集，但是洛·馬公司現在卻打算在完成翼身融合（HWB）運輸機的低速測試之后，不同尋常地使用縮比無人機模型進行試驗飛行。

今年2月，洛克希德·馬丁公司在喬治亞州瑪麗埃塔的低速風洞中進行了比例為4%的HWB全翼展模型的測試，補充了2015年8月在NASA蘭利中心的國家跨聲速機構（NTF）進行的同樣比例的HWB半翼展模型的評估。試驗旨在驗證有關這種非傳統結構在性能效益方面的流體動力學計算值。

洛克希德馬丁·公司稱，為了獲得近距離起降性能并且與傳統的擁有確定的適合于裝載、卸載和空投貨物與部隊的下機身結構，HWB飛機將翼身融合體的空氣動力學效能和結構有效性與傳統的T形尾翼控制有效性結合起來。按照設計，HWB飛機要能夠運輸目前由該公司的C-5運輸機裝運的所有特大號貨物，同時將燃料消耗較C-17降低70%。因此設計將2臺具有超高涵道比的渦輪風扇發動機安裝在機翼后緣之上。

在NTF進行的測試驗證了相關配置的高速巡航效率，包括翼上發動機艙相對于傳統安裝在機翼前緣之下的設計能夠將效率提高5%。在洛·馬公司的低速風洞中進行的試驗則著重關注的是收集穩定性和控制數據，以確認相關配置擁有預期的操縱品質。

在NTF測試的半翼展HWB模型是一個重型的金屬模型，用來承受在超聲速時的高達12000磅（5440千克）的負荷，而低速模型則是一架外形完整的飛機，翼展為3米，重量卻只有45磅（20千克）。HWB模型在瑪麗埃塔低速風洞中進行了3個星期的評估，速度一般都低于每小時240千米。模型進行了2種不同配置的試驗，一種是巡航配置，用以評估控制翼面有效性的，另外一種是高升力配置，活動襟翼和副翼都加長了。洛·馬丁公司想要確認在瑪麗埃塔低速風洞試驗中得到的數據，于是也在NTF進行了一些低速高升力試驗。洛·馬公司臭鼬工廠的HWB項目經理瑞克-胡克說，試驗結果符合試驗前的流體動力學計算值。

在NTF試驗的模型設有氣流通透的發動機艙，而低速模型具有一對用來模擬翼上渦輪風扇發動機的電動涵道風扇。這樣，洛·馬公司就能夠評估預計由發動機在機翼上產生的附著氣流所導致的動力增升。

低速模型由洛·馬公司設計，并由經驗系統航空公司制造，將會加以整修并且配備空速管作為遙控無人機飛行，以評估在巡航模式中的操縱性能。胡克說，在知道涵道風扇的推力之后，就可以計算出飛機的阻力，并且在與風洞數據以及流體動力學計算值比較之后，得到完整的性能數據資料。

洛·馬公司的HWB概念機開發得到了美國空軍研究實驗室的革命性能效配置計劃的資金支持，該計劃將于2017年結束。公司要在今年秋季為美國空軍研究實驗室完成載人HWB驗證機的研究，同時要為NASA完成著眼于貨運飛機的商業化研究。NASA計劃進行一系列的大比例翼身融合“X-飛機”試驗，并且已經披露了要在2020年之后推出比例為50%的翼身融合驗證機的預算計劃。