鐵之狂傲

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    X-36


    McDonnell Douglas and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) have developed a tailless research aircraft that could dramatically change the design of future stealthy fighters. Named the X-36, the vehicle has no vertical or horizontal tails and uses new split ailerons to provide yaw (left and right) and pitch (up and down) directional control. This innovative design promises to reduce weight, drag and radar signature and increase range, maneuverability and survivability of future fighter aircraft. The 28-percent scale prototype was designed, developed and produced in just 28 months for only $17 million. The X-36 began a six-month flight test program in the summer of 1996.

    McDonnell Douglas and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) embarked on a joint project in 1994 to develop a prototype fighter aircraft designed for stealth and agility. The result -- after only 28 months -- was a subscale tailless aircraft called the X-36. The 28 percent scale, remotely piloted X-36 has no vertical or horizontal tails, yet it is expected to be more maneuverable and agile than today's fighters. In addition, the tailless design reduces the weight, drag and radar cross section typically associated with traditional fighter aircraft.

    In a series of flight tests, the low-cost X-36 research vehicle demonstrated the feasibility of using new flight control technologies in place of vertical and horizontal tails to improve the maneuverability and survivability of future fighter aircraft. During flight, the X-36 used new split ailerons and a thrust-vectoring nozzle for directional control. The Ailerons not only split to provide yaw (right-left) control, but also raise and lower asymmetrically to provide roll control. The X-36 vehicle also incorporated an advanced, single-channel digital fly-by-wire control system developed with commercially available components.

    Fully fueled, the X-36 prototype weighed 1,300 pounds. It is 19 feet long and measures 11 feet at its widest point. It is 3 feet high and is powered by a Williams Research F112 engine that provides about 700 pounds of thrust. Using a video camera in the nose of the vehicle, a pilot controls the flight of the X-36 from a virtual cockpit -- complete with head-up display (HUD) -- in a ground-based station. This pilot-in-the-loop approach eliminates the need for expensive and complex autonomous flight control systems.

    McDonnell Douglas has been working under contract to NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif., since 1989 to develop the technical breakthroughs required to achieve tailless agile flight. Based on the positive results of extensive wind tunnel tests, McDonnell Douglas in 1993 proposed building a subscale tailless research aircraft. In 1994 McDonnell Douglas and NASA began joint funding of the development of this aircraft, now designated the X-36. Under the roughly 50/50 cost-share arrangement, NASA Ames is responsible for continued development of the critical technologies, and McDonnell Douglas for fabricating the aircraft.

    McDonnell Douglas built the X-36 with a combination of advanced, lowcost design and manufacturing techniques pioneered by the company's Phantom Works research-and-development operation.
     

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    Among these techniques are:

    advanced software development tools for rapid avionics prototyping;
    low-cost tooling molds;
    composite skins cured at low termperatures without the use of autoclaves, and;
    high speed machining of unitized assemblies.
    Two identical subscale research vehicles were produced by the team for use in the flight test program. Including design and production of the two aircraft and flight testing, the total cost of the X-36 program was only $17 million. A total of 25 flights, conducted by McDonnell Douglas, took place during a six-month flight test program designed to prove the aircraft's superior agility. Initial tests focused on the low-speed, high angle-of-attack performance of the X-36.



    マクダネル・ダグラス社によって研究の進められているX-36は、次世代のステルス戦闘機の開発を目的としたものです。ただ予算などの点から実機ではなく、実機の28%の大きさのスケールモデルを使用する形で研究が行われています。この全長5.5mほどのスケールモデルは地上からリモートコントロールされます。 1997年に初飛行しています。
     

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    Specifications
    (文章來自:X-36無尾翼計畫)
     

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    X-36

    X-36は高機動ステルス戦闘機の研究用の機体です。
    実寸の約4分の1スケール(28/100)の機体を使い、1996年夏に半年間のテスト飛行を行いました。

    機体の大きな特徴として、水平尾翼も垂直尾翼も持っていないという点が挙げられます。
    マクダナル・ダグラスは先進的戦闘機の開発の突破口は無尾翼にあると考え、NASAと共同で研究を開始しました。

    尾翼を無くし補助翼と推力偏向ノズルを使って機体をコントロールすることで、卓越した機動力が得られることがわかりました。
    さらに、尾翼がないということは重量を減らし、ステルス性を高める効果もあるといわれています。

    また、1/4ほどの小型の機体を研究に使うことにより、開発・研究コストが大変安くなったともいわれています。
     

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    X-36

      由 NASA 和波音公司(原麥道公司)聯合研製的 X-36 是一種遙控無尾技術驗證機,它在試驗中獲取的的數據將能極大的提升未來戰鬥機空戰操控性和生存能力。X-36 將用來研究戰鬥機隱身設計與飛行敏捷性的配合,及其對其它性能的影響。

      X-36 機長 5.55 米,翼展 3.175 米,機高 0.95 米,空重 494 千克,最大起飛重量 576 千克,最大速度為 450 公里/小時。X-36 採用翼身融合設計鴨式佈局構型,沒有大多數傳統飛機上的垂直尾翼和水平尾翼結構。其結構主要採用鋁合金與石墨復合材料蒙皮,機翼前緣與後院都具有 40 度的後掠角。由於是無尾設計,X-36 的雷達反射面積有了大幅度的減小,但卻給飛機的飛行敏捷性和高昇力特徵產生不利的影響。因而 X-36 採用了分裂式副翼和推力矢量裝置進行方向操縱,另外還使用了一種非常先進的單通道數字飛行控制系統來使飛機飛行時保持穩定。X-36 採用一台威廉姆斯國際 F112 渦扇發動機,其最大推力為 320 千克。


    X-36

      為了節省資金以及獲得更可靠的飛行數據,X-36 沒有採用異常昂貴複雜的自動飛行控制系統,而是採用遙控的方式。X-36 機鼻處安裝有一台微型攝影機和一個微型話筒,這樣飛行控制人員在地面虛擬座艙中通過它們所獲取的飛行信息對 X-36 進行遙控飛行。首架 X-36 於 1997 年 5 月 17 日成功首飛,隨後的試驗主要驗證了其在低速/大迎角和高速/小迎角狀態下的飛行敏捷性,結果顯示 X-36 飛行十分穩定而且操控性和機動性也十分出色。X-36 採用常規滑跑起飛和著陸方式,緊急情況下可採用傘降回收。


    X-36 三視圖


    X-36在莫哈韋沙漠上空飛行


    X-36在首飛中進行著陸


    前視X-36
     

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    高速滑跑測試


    X-36掛在直升機下進行無線電電和遙測測試


    很像F-22


    進氣口的形狀也類似F-22


    俯視X-36

      無尾翼機,但是戰鬥機由於有相當修長的前機身以及高機動性的需求,目前不能放棄垂直尾翼。因此,美國希望實驗出完全不需要垂直尾翼的戰鬥機,增加其隱身能力。目前,這架飛機尚處在以28%模型試飛的階段中。
      這架飛機的一個明顯特徵——面積很大的前翼。本來美國並不喜歡前翼設計,因為這會增加一個反射雷達波的平面,也無法像主翼遮蔽水平尾翼那樣遮住前翼的雷達反射波,加上前翼的氣動力矩比尾翼短得多,很難配平高昇力裝置放下時的力矩,所以美國很少有考慮前翼的設計。不過在X-36上,卻因為垂直尾翼取消,必須用主翼外緣控制飛機的偏航方向,這會使得飛機缺乏俯仰控制能力。而且,X-36與過去類似設計的B-2、A-12不同,他是一架能超音速飛行的戰機,取消垂直尾翼可行性的研究計劃,必然要有細長的機身,否則震波阻力會大到無法忍受。但是前機身本身就是制一造不穩定的主要來源,因此這時偏航方向的控制性就變得格外重要與麻煩。
      因此,X-36的主翼外側控制翼面變得與B-2相同,可以朝上下張開,借此達成方向穩定性。至於俯仰控制,就依賴尚未公開的特殊矢量噴嘴以及前翼的協助。但是,前翼的氣動力臂比較短,要有相同的力矩就必須用較大面積的前翼面,即使如此,在結構、阻力以及隱身性上都有不利之處。在去掉了垂直尾翼以後,這架頗類似F-22但機身更扁的飛機,不管在正面側面還是背面,都沒有主要的雷達波反射面存在,表現非常的好。至於其他是不是有任何尖端技術的引用,目前則不得而知。但在先前公佈的試飛報告中,號稱迎角已經可以達到4O度,可以說已經達到了戰鬥機的水準。
     

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    本文章最後由 momolove 於 19-3-19 15:50 編輯

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