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照片由Susan Kraus展示
商业超声波航空保证载客或载货速度比今日航班快两倍最大屏障之一向来像雷声隆起, 产生高压空转转转, 平面飞速超声速因噪声打乱 自1973年起 美国联邦航空局禁止飞越比马赫1快的民用飞机,即声速
随身带低波飞行示范NASA项目(华府)旨在通过开发实验X平面以大幅降低声震噪度平面调用X-59静超声波技术飞机将飞过美国特选城市 NASA将进行社区响应研究 捕捉声音水平数据目标是让数据帮助通知像FAA这样的监管者,因为它创建新的可接受噪声标准,在最近的将来实现跨岸商业旅行
几乎准备今年晚些时候首次飞行测试 X-59是同伙伴开发的实验性飞机Lockheed Martinskunk工程Palmdale Calif 美国高通向Mach 1.4(约时速1,074里)同时将声波降为NASA称之音波唯一形状.X-59长窄鼻子和三角形翅膀由碳纤维加固复合材料制成设计散开超声波减少地面声音引擎还安装上方机翼进一步减少噪声
设计过程:需求多队数字设计
Lockheed MartinSkunk工程设施已知开发创新一次性原型飞机,包括前几架NASAX平面Gene Folsom高级航空工程师Lockheed Martinskunk工程公司X-59表示,“搭建一次性原型X平面图和X平面图,这就是我们的遗产长久以来我们一直这样做, 而我们这里的文化 使我们工程师能有广义理解都精通自制部件手印和树脂都割到指甲下 每个人
公司X-59工程自2013年开始,Lockheed为项目赢得NASA合同万博manbetx官方appNASA确定各种空气动力学、机械学和其他需求-高度达标、时空调能力等-但各种设计选择的驱动因素是需要音波签名小于75分贝或汽车门失声NASA显示 典型声波可超过110分贝 声波震荡
赋能商业超声波航空X-59的目的是验证有可能搭建超声波飞行器,实现可接受声波跳跃地面旅行NASA希望用X-59测试飞行感知新规则允许陆地超声波飞行,X-59设计有助于为未来商业飞行器设计提供参考照片信用室:Lockheed Martin
David Richardson, Lockheed Martinskunk工程X-59程序主管解释Lockheed最合用部分, 因为他团队开发预测代码 实为生成最佳飞行器形状并预测声波大噪
博士Michael Buonanno, X-59 air vehicle lead at Lockheed Martin Skunk Works, explains the design approach: "We looked at different ways to build the X-59, not only including different materials, but also the types of parts themselves. We looked at how fast the aircraft should be able to go, and even, for a brief time, it was being considered whether or not the X-59 should be piloted or be an uncrewed airplane." The aircraft was ultimately designed for a pilot, to ensure better and faster on-the-spot decision making when the aircraft undergoes its mission of supersonic flight and is flying above the continental U.S.Buonanno指出,X-59乘Mach 1.4飞时,即平面GEF414引擎限值时,低波客机未来目标速度为Mach1.6
Folsom补充道,与cmessi客机不同,僵硬性是设计的关键机械要求。“大多数飞机-喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷气式喷射关于X-59你没有硬性驱动设计不是强力驱动设计, 意思是我们飞行时极敏感翼或鼻子或控制面的任何偏转-如果我们撞到乱流或我们故意绕角或你是什么。 理查森补充道,由于只建一X-59,团队不得不超标机械需求消除出错机率并确保飞行器在机体存续期间能满足所有负载需求
洛克希德马丁skunk工程公司多队合作7个月:空气动力学、声震专家、负载、压力设计Folsom描述后向进程排序平衡,需要折中并多加调整并部分几何实现适当的全局性并定制弹性需要时空气动力学并所有目标都是为了生产最高效飞机 并尽可能低声震
Folsom表示, 使用各种设计软件工具时,其中包括空气动力学和模型设计软件,例如守护系统Velizy-Villacoublay设计和制造规划达苏尔AbaqusMSC软件并使用数个内部工具分析模型制片人通过Dassault写作手持平板上实时绘图
NASA团队也是整个设计过程的构件 提供需求 帮助设计分析NASA还直接提供数个系统,如外部视觉系统,并-如X平面常用-国防车辆复用组件,包括起落架和退役F-16或F-18启动器
X-59Quest:材料结构
洛克希德马丁网站描述为“重构未来纸机”,X-59由99.7英尺长机机体组成,装有34尺长罐头鼻、29.6尺单机翼、没有前向窗口和引擎的驾驶室和机管接上翼以继续变音整体外观设计为重构或传播空空休克波-飞机飞行期间发生,导致宁静声震
材料设计过程初期评价-洛克希德团队确定,由于它是一次性飞机,只使用高度成熟材料系统和技术X-59完全没有新材料科技使用, 所有材料,无论是金属或复合材料, 都先存Skunk工程中,目标不是先发制人制造或材料技术-实为从飞行器生成声音[满足NASA需求]
Buonanno表示,结果设计在尾部和后半平面上多以金属为中心,包括机身,机翼和前半平面使用更多复合材料,包括鼻子材料选择受引擎舱热需求以及飞机前端重量临界性驱动,Buonanno解释视鼻子长度和窄度与传统商业飞行器相比,他指出,“飞机非常不寻常,因为它鼻重而不是尾重,这意味着我们需要尽可能减少鼻子重量。”
设计鼻子碳纤维复合鼻子由左半分结并绑定设计为顶部和底部重叠材料添加僵硬性以防止飞行期间鼻子弯曲照片信用室:Lockheed Martin
最终设计中使用复合材料制造鼻子和下巴上下翼皮肤翼形舵和ailerons分叉式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接式转接飞机顶端尾沿稳定器小技巧 背面横向尾圆顶X线摄像头和插件管道合成组件约2 050磅(22%)9 500磅空机体最常用复合材料选择这些组件SolveymTM-45碳纤维/环spreg原创开发
理查森指出, “如果你将来去运营客机, 说10年后, 我相信你会看到非常不同范围的材料 。 ”对商机来说,光重-导致距离延长和/或有效载荷容量提高-将更加重要-开通更多潜在合成使用门,他说
翼内自动化纤维定位
上方子系统X-59调出声音, 但不是驱动我们复合学而非翼系统金属学,Folsom表示机翼皮肤近距离离平面-即“每平方英寸与周围平方英寸不同,阁楼持续变换”-这将使像伸展式铝复合体和高成本工作之类金属机翼需要复合处理 复杂曲线金属学从未被考虑过,复合体还允许团队按不同方向裁剪僵硬性folsom注解
内部翼制造复合翼皮由Lockheed Martin使用公司IngersollAFP系统照片信用室:Lockheed Martin
顶翼和下翼皮层制造0.2英寸厚固态板块,取自Lockheed内部Mongose自动布置机提供单向磁带mTM-454英寸ingeroll机器工具Rockford,Ill,U.S.Folsom表示,它是世界上最大AFP容积式五轴AFP系统使用局部红外加热器临时增加图层改善每盘带层并保持原位后继炉解法
下翼皮肤是一个连续结构,减起落架几个洞,上翼皮肤则作为两片分离生成,置中34英寸金属皮段两侧folsom解释道:「所以我们有位置访问板、油泵和水槽内的东西,
搭建机翼机械绑定器与联结一起使用,保护上下翼复合皮肤与机翼内部金属肋骨和僵硬器的安全。
长、薄鼻子:桑威奇构造,自克隆解法
近三分之一的飞机由34尺长鼻子接送NASA表示,鼻长形状是超声波飞行期间重构休克波基本特征
299磅鼻子分二叉搭建并沿上下接合典型地说,像这个鼻子会建成上下半部,Fosom表示,但X-59鼻子长度和窄度需要顶部和底部加硬性以避免弯曲并发边缘叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式叠加式
半成三文治板搭建7粒MTM-45织物后用自动机解析Lockheed Martin先设计鼻子后与另一个供货商签定最终叠合式设计和制造
附加复合组件
和鼻子一样,X-59合成组件其余部分由洛克希德设计组装,但由编织伙伴制造
检验插件管道由洛克希德马丁设计并由一个伙伴制造的复合内插管道设计时,与引擎和数个系统并发照片信用室:Lockheed Martin
鼻子和机翼皮肤是最大复合组件,但理查森表示设计最难处理的是最小部分:Fraperons、ailerons和ruder并需要大量手艺和艺术才能组装并满足加载量机上重载部件 平面和侧翼只有3英寸厚
半自动化汇编
所有金属和复合组件制造后,Lockheed Martinskunk工程公司于2018年开始组装X-59系统,2021年底完成
X-59新项目Lockheed Martinskunk工程公司最近购置电波机器人钻井机称联合操作:标定和机器人自动钻机系统或COBRA
专供翼组装使用Folsom表示,构建复合翼皮肤或通过AFP生成大复合层程程程X-59翼内部由金属片片和肋骨组成,所有片和肋骨均需机械绑定为翼皮
一群人手跪地爬行 手钻它有点氧气他解释说,金属子结构选择 " 因为它们对力有线性反应以方便分析初始故障机制是弯曲而非松动, 并很容易适应子系统多点附加点,如油泵和探针。”
自动化钻井Lockheed Martin获取电容7轴机器人钻探系统 以节省X-59机翼集成时间和人工公司计划继续使用机器实施其他程序照片信用局
COBRA是一个7轴机器人钻探工具,能一针穿透机翼皮肤、粘合和铝框架并按程序模式检查反嵌入Folsom表示:「我们连续5天自动钻千千孔,
整翼段反向编译 Folsom解释下合成皮肤通过粘合绑定附在金属内部部分上(多为铝,在需要更高强度的地区带点钛)并机械螺丝整个结构翻转并用螺丝和临时粘合链连接上翼皮肤允许日后拆卸并取下顶翼皮肤安装最后子系统和油箱机翼内安装所有子系统后,机翼皮肤重新加固并绑定AMS3277密封
测试步向首次飞行
2022年初,填全机体经陆路运到洛克希德马丁测试设施,美国得克萨斯州沃思堡在那里进行了数月地面测试,以确保车辆自身能承受超声波飞行期间通常发生的负载和压力,并校准和测试燃料系统
3月下旬,X-59返回Palmdale完成引擎、布线和数子系统安装工作,随后数月系统测试和引擎测试,直至2022年底首次飞行
理查森解释道,“当我们开始飞行测试时,NASA将承担程序中更多角色,直到测试工程师提供飞行测试支持之后当我们通过飞行测试程序迁移时, 他们会开始对飞机进行维护直到我们终于向NASA交出密钥并自有并维护它自己。”
美航开始自学飞行测试 计划2024-2026年社区响应研究社区全部时间轴 X-59www.nasa.gov/specials/X59/whats-next-for-x59.html.
准备第一次飞行在所有最终系统安装测试后,X-59(艺人映射显示在此)预期2022年底开始飞行测试照片信用室:Lockheed Martin
X-59Quest最终飞上天空时会学到很多东西,但实地设计制造团队已经学到许多教益举例说,Buonanno预测飞机数大新设计元素未来可转商业超声波开发-具体地说,长小鼻子和假设测试成功时,引擎和其他结构置翼偏转声波各种低波超声波飞行器 需要像X-59上那类长复合鼻子
关于使用的材料,他说,“未来商机可能使用比X-59高性能复合材料X-59只需载运一名飞行员并超声波飞行相对较短时间,商业飞行器则需要载运多人长距离飞行,使权重远为临界值。”
Lockheed还计划将X-59上所用的制造和组装方法转移至其他项目,特别是COBRA钻探系统为这个程序购买Folsom指出手组装往往是一次性和原型车辆通向方法,但“在这架飞机上,我们做了一种混合式工作[手装机和自动化工,我们特意这样做是为了看人工钻探多少时间和钱与设备编程和它自动操作所花的一切相比。”
并补充道,“没有其他飞机像现在这样,我们再也不会再造第二机了。专用生成噪声 帮助我们废除那些超声波规范X-59是航空史上非常独特的飞机
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