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美国“未来飞行器”——“X-56A”无人机(多图)

  对于X-56A的每一次飞行任务,操纵人员都要预先进行本次任务的航线规划。航点对应着本次任务需要经过的地图上某个控制位置,设置航点时还需要设置到达该航点时飞机应该具有的速度、航向等设定值,多个有序航点一起组成了一条航线。规划好航线之后将该航线通过串口发送给X-56A,无人机就会自动规划好本次任务的各项动作,任务开始后就可以自动按序执行各个飞行动作,依次飞过各个航点来完成飞行任务。航迹回放是指在某次任务执行完之后,根据任务执行时传下来并保存到地面站导航数据库中的飞行记录情况,开始一个模拟的飞行,将整个飞行过程在软件上回放一遍,航迹回放可以方便操作员分析某次任务执行的状况。航线规划和航迹回放时都涉及到数据库系统的应用,航线规划时需要保存规划好的航点和航线信息,航迹回放时要读取上次任务的飞行记录,这些信息或记录可以保存到文件或数据库中。

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  X-56A地面控制系统内部设有虚拟座舱及操控设备,操控人员使用类似有人驾驶飞机的同种仪表设备,如按钮、手柄、 开关等,加上软件,以体验同样的感观效果。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后,通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由计算机处理这些信息,根据控制律解算出控制要求,形成控制指令和控制参数,再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机,通过后者实现对飞行器的操控。在2015年4月9日的飞行试验之后,AATT项目副经理称,此次飞行与模拟器上的演练飞行基本一样,试验数据指导了未来柔性机翼控制律的开发,同时也帮助改进柔性机翼的定义模型。美国研究人员开发了一个非线性N自由度模型来预测X-56A的复杂的气动伺服弹性,最终开发了采用线性的、降阶的N自由度模型的自适应控制系统来避免颤振。借助于X-56A项目的推动,控制系统得到了一定的发展。

  结语

  从侦察平台到商用飞机和高速飞行器,高效能飞机设计技术朝着突破传统边界的方向发展。柔性结构主动控制技术的出现对于未来轻质、低阻布局的使用发挥着关键的作用。由洛马公司臭鼬工厂研制的X-56A的成功试飞,有望更好地解决航空飞行器在飞行过程中的一大“顽疾”——颤振问题,从而使柔性结构主动控制技术的飞机概念变成现实,实现既可提供飞行可靠性,还可减轻飞机结构重量的双重目标,其相关研究动态值得我们特别关注。

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