在ACTE項目下,,研究人員用地面可調(diào)的柔性襟翼替換了GIII的機械襟翼,。
包含成千上萬個小孔的起落架整流罩可降低壓差,,從而減小噪聲,。
NASA在4月底完成了在加州阿姆斯特朗飛行研究中心進行的改裝灣流GⅢ飛機降噪飛行測試,此項研究將為未來商用和公務(wù)飛機應(yīng)用新的降噪技術(shù)鋪平道路,。NASA目前正在進行試驗數(shù)據(jù)分析,。
這項試驗的結(jié)束意味著一個為期4年的氣動研究項目“自適應(yīng)柔性后緣”(ACTE)的完成。該項目最初是研究自適應(yīng)變形襟翼的氣動效率,。2014~2015年,,NASA對ACTE進行了氣動效率方面的飛行測試。近兩年,,NASA還研究了該變形襟翼潛在的降噪方面收益,,同時還研究了起落架的降噪設(shè)計并進行了飛行試驗,。
作為NASA和AFRL(美國空軍研究試驗室)共同醞釀的第一個聯(lián)合研究項目,,ACTE(由密歇根州柔性系統(tǒng)公司開發(fā))瞄準(zhǔn)提高氣動效率和降低機場區(qū)域飛機起降噪聲開展研究。在初始試飛階段,,NASA將其灣流GⅢ亞聲速研究飛機測試平臺(SCRAT)上的機翼后緣傳統(tǒng)襟翼替換為無縫,、可扭轉(zhuǎn)的ACTE襟翼。2017年,,飛行試驗進入第二階段(ACTEⅡ),,主要研究在更高巡航速度的情況下(Ma0.85)柔性襟翼的強度以及阻力特性。該項目也首次測試了襟翼扭轉(zhuǎn)對飛機載荷分布的影響,。盡管沒有在飛行中調(diào)整ACTE襟翼偏角,,只采用了固定襟翼偏角飛行,但氣動載荷也通過外翼傳遞到了內(nèi)翼,。
為實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形襟翼構(gòu)型,,第二階段測試中工程人員將襟翼外段和內(nèi)段按相反角度偏轉(zhuǎn),內(nèi)側(cè)襟翼的偏角為下偏2.5°,,同時外側(cè)襟翼上偏2.5°,。研究人員表示對于最嚴(yán)重的陣風(fēng)載荷減輕情況,通過改變載荷,、從而改變升力中心的位置,,有可能降低結(jié)構(gòu)強度需求,最終降低機翼重量,。ACTE飛行測試的速度和高度限制為463千米/時,、6096米。無縫的ACTE襟翼也降低了機翼尾渦的能量,從而可能降低飛機進近或爬升過程中的噪聲,。ACTE襟翼的最終測試于2017年11月完成,,同時還進行了專門設(shè)計的主起落架支柱多孔整流罩和輪艙空腔填充技術(shù)的測試。
起落架降噪裝置為布有上千個小孔的整流罩,,這些小孔大概占據(jù)了30%的整流罩面積,,它們有助于降低主支柱周圍流場的壓差,從而降低噪聲,。SCRAT飛機工程經(jīng)理凱文·維納特表示:“最近我們將ACTE襟翼從灣流GⅢ測試飛機上卸下,,裝上了原來的機械襟翼,在今年春天進行了單獨起落架降噪的飛行試驗,,從而我們可以進行更好的對比,。”
初始的噪聲測試是在由NASA蘭利研究中心開發(fā)的76米直徑麥克風(fēng)陣列上方進行,。該陣列包含185個麥克風(fēng),,按照12個懸臂的布局布置在羅杰斯干湖上。但是,,擔(dān)心冬季雨水給麥克風(fēng)陣列帶來的潛在破壞,,NASA將麥克風(fēng)陣列的布置地點放在了目前處于廢棄狀態(tài)的、愛德華茲空軍基地北部輔助基地的跑道上,。維納特表示:“我們還使用了第二架飛機——一架標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)型的灣流Ⅲ作為校準(zhǔn)使用,。”安裝原始襟翼和多孔起落架整流罩的SCRAT飛機大約400次飛越麥克風(fēng)陣列上方,。為了盡可能降低機體產(chǎn)生的噪聲,,飛機的進近采取了特殊的方式,發(fā)動機處于慢車狀態(tài),,將襟翼偏轉(zhuǎn)到最大的39度,,進行陡峭進近。這對飛行員的控制技術(shù)提出了挑戰(zhàn),,飛行員需在107米高度,、橫向和垂直精度±15米情況下開啟進近過程。