美國(guó)空軍C-17戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)正在進(jìn)行最后一階段阻力降低試驗(yàn)

  目前美軍的C-17“環(huán)球霸王”III因其較高的使用率，成為美國(guó)空軍航空燃料消耗最大的用戶(hù)。這也是為什么第418飛行試驗(yàn)中隊(duì)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)從去年開(kāi)始參與到美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）的C-17減阻項(xiàng)目當(dāng)中。

  第418飛行試驗(yàn)中隊(duì)目前正使用洛克希德·馬丁公司制造的3D打印部件努力完成最后三個(gè)階段的試驗(yàn)（整個(gè)項(xiàng)目包含五個(gè)階段研究?jī)?nèi)容）。洛馬公司所生產(chǎn)部件的安裝將使用激光定位裝置找到正確的位置然后使用粘合劑將部件粘合到飛機(jī)上。根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)理的表述，激光定位系統(tǒng)的使用能夠使團(tuán)隊(duì)跳過(guò)安裝工裝的設(shè)計(jì)與制造。粘合劑簡(jiǎn)化了安裝工作，更重要的是當(dāng)飛行試驗(yàn)結(jié)束移除相應(yīng)部件后能夠?qū)w機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài)。

  該中隊(duì)正在對(duì)不同構(gòu)型的部件進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)審視外部結(jié)構(gòu)修改是否能夠改進(jìn)飛機(jī)附近的流動(dòng)。此前的計(jì)算流體力學(xué)模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)中，已經(jīng)識(shí)別出引發(fā)額外阻力以及擬進(jìn)行優(yōu)化的C-17機(jī)身區(qū)域。

今年春天，已經(jīng)完成了前兩個(gè)階段的試驗(yàn)。這些試驗(yàn)中對(duì)渦控技術(shù)公司（Vortex Control Technologies）制造的兩種不同構(gòu)型部件進(jìn)行了測(cè)試。設(shè)置這些部件以及采用不同構(gòu)型都是為了降低阻力、改進(jìn)燃油效率。

  第418飛行試驗(yàn)中隊(duì)的項(xiàng)目工程師Bogdan Wozniak稱(chēng)“阻力降低每改進(jìn)1%，每年會(huì)節(jié)省710萬(wàn)加侖燃油。每降低1%~2%阻力，意味著每年節(jié)省2400到4800萬(wàn)美元?！?/p>

  目前，試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)正準(zhǔn)備對(duì)第五個(gè)也是最后一個(gè)構(gòu)型進(jìn)行試驗(yàn)，這些部件都由洛馬公司生產(chǎn)。已經(jīng)完成的第三階段試驗(yàn)中在C-17后機(jī)身安裝了12個(gè)微狹板（microvane），第四階段中在每側(cè)機(jī)翼上增加了3個(gè)整流片。

  第五階段，將在保留這12個(gè)微狹板和6個(gè)整流片的基礎(chǔ)上，在每側(cè)的翼梢小翼上增加2個(gè)整流片。

美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）管理、第418飛行試驗(yàn)中隊(duì)負(fù)責(zé)測(cè)試的C-17阻力降低項(xiàng)目第三、四、五階段中，C-17后機(jī)身每側(cè)粘貼了6個(gè)微狹板。所有五個(gè)階段試驗(yàn)用C-17由路易斯-麥科德聯(lián)合基地提供。圖片來(lái)源：美國(guó)空軍。

  C-17阻力降低項(xiàng)目第四階段中，在每側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)掛架處的機(jī)翼前緣附近設(shè)置了3個(gè)整流片。這些整流片設(shè)置在此前由計(jì)算機(jī)模擬識(shí)別出的流動(dòng)混亂區(qū)域。第四階段試驗(yàn)了這些整流片同后機(jī)身每側(cè)6個(gè)微狹板共同作用的效果。圖片來(lái)源：美國(guó)空軍。

  每個(gè)階段都將進(jìn)行至少3次飛行試驗(yàn)，一次飛行品質(zhì)回歸飛行以及在0.74馬赫和0.77馬赫下的巡航性能飛行。試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)還將在12月進(jìn)行空投試驗(yàn)，以確認(rèn)微狹板不會(huì)影響C-17的空投任務(wù)。

這些飛行通常都在同一狀態(tài)下進(jìn)行，這樣每個(gè)階段搜集的數(shù)據(jù)都能進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)比分析。第418飛行試驗(yàn)中隊(duì)在所有飛行中使用了同一架C-17。這架飛機(jī)是從路易斯-麥科德聯(lián)合基地借來(lái)的，此外還借用了四名維護(hù)人員。

  “飛機(jī)和大氣數(shù)據(jù)都是飛機(jī)在以定值的空速、定值的高度直線(xiàn)、水平飛行的條件下測(cè)得的，同時(shí)風(fēng)速、大氣湍流度也要低，要以90度側(cè)風(fēng)飛行以減小迎風(fēng)和順風(fēng)效應(yīng)。每次飛行都要在固定的空速和高度下飛行8小時(shí)，這樣可以得到用于分析的足夠數(shù)據(jù)?！盬ozniak說(shuō)。

  飛行數(shù)據(jù)由一套波音公司開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序搜集和處理，該程序可輸出升力和阻力參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比分析以觀(guān)察到底阻力降低了多少。

  飛行試驗(yàn)是AFRL這一項(xiàng)目的最后一個(gè)階段，此前已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算流體力學(xué)模擬和縮比模型風(fēng)洞試驗(yàn)。搜集到的數(shù)據(jù)將送往位于懷特-帕特森空軍基地的AFRL，他們將研究這些改進(jìn)是否改善流動(dòng)、降低阻力。稍后，空軍領(lǐng)導(dǎo)將最終決定是否在整個(gè)C-17機(jī)隊(duì)采用這些改進(jìn)措施。

  在愛(ài)德華茲空軍基地的試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)包括第412試驗(yàn)聯(lián)隊(duì)的人員、洛馬公司和波音公司的承包商，以及來(lái)自加拿大、英國(guó)和澳大利亞的代表。

  C-17阻力降低項(xiàng)目最后一次飛行預(yù)計(jì)將于12月進(jìn)行。