维度网讯,Whisper Aero首席执行官Mark Moore在佛罗里达州西棕榈滩举行的SAE AeroTech上发表主题演讲时,公布了其JetFoil集成方案,该方案用于下一代不依赖跑道的飞机。通过将Whisper的电动涵道风扇集成到机翼前缘,可在同一外形中实现常规起降、短距起降和垂直起降,无需复杂的倾斜机构或独立的升力推进系统。
Moore在演讲中同时接受了V/STOL F.E. Newbold奖,该奖项表彰对动力升力飞行的推进和实现做出的贡献。往届获奖者包括参与F-35、AV-8A鹞式、V-22鱼鹰和SpaceX火箭垂直起降系统的人员。
Whisper在主题演讲后发布的新闻稿指出,随着其UltraQuiet高效电动涵道风扇技术不断成熟,团队自然开始寻求为各类飞机集成这一推进系统的最佳方式。与涡轮风扇、螺旋桨或其他形式的电力推进不同,Whisper的电动涵道风扇在推力方面具有尺度不变性,在低发动机压比下运行,推进效率超过90%,即便在高速和小尺寸下也是如此。该类风扇还具备低旋流特性,可产生更集中的推力。
这些特性实现了更高水平的分布式推进,且不会出现其他分布式推进系统的损耗或噪声问题。Whisper基于这一技术优势设计了JetFoil,该方案将多个电动涵道风扇直接嵌入并融合到机翼翼型的前缘,以获得干净的来流。从推进器阵列排出的射流合并成均匀的射流片,加速机翼上表面的空气,提供一种无失速的被动升力增强方案。由此产生的吹气机翼对突风或湍流具有很强的抵抗力,在推力重量比为0.5、翼载荷为25 lbf/ft²的飞机上,在15节速度下可实现高达40的最大升力系数。
JetFoil借鉴了美国国家航空航天局(NASA)在安静短程研究飞机上开发的上表面吹气技术,Moore在职业生涯早期曾参与该演示飞机。Whisper的JetFoil通过让整个翼展经一系列推进器吹气,无需热量、旋流、湍流或额外寄生阻力,推进了上表面吹气概念。Whisper推进系统的低噪音特性通过JetFoil进一步增强,喷气噪声从机翼上表面反弹,远离社区。
持续测试表明,JetFoil仅通过简单的襟翼即可实现常规、短距和垂直起降飞行。高度均匀的高速排气可实现柯恩达流动转向并保持自然流动附着。这与采用复杂倾斜推进器(如V-22鱼鹰)、使用襟翼系统强行重新定向气流(如Ryan Vertiplane)或两者兼用(如Lilium Jet Flap)的其他垂直起降技术形成鲜明对比。Whisper的JetFoil可实现90°的流动转向,转向效率超过95%,以及超过170°的流动转向,转向效率超过70%。
JetFoil将垂直、短距和常规飞行模式的推力封装在同一外形中,避免了飞机需要封装独立动力升力推进系统(如F-35B),从而腾出空间用于额外载荷。该方案还实现了近乎垂直起降的飞行,仅需50英尺的地面滑跑即可遵循典型的直升机起飞和着陆剖面,在不到300英尺的水平距离内清除50英尺的障碍物。50英尺的地面滑跑避免了在动力升力模式下起飞的需求,这种模式迫使飞机产生其最大重量1.2倍的推力。JetFoil所需推力重量比不到一半,可将有效载荷能力提高一倍并延长航程。
Whisper正继续与美国空军、美国海军和美国国家航空航天局通过多项合同在地面和飞行中测试其推进器和JetFoil。该公司目前正与原始设备制造商合作,计划在未来一年内快速设计、制造并试飞由JetFoil驱动的飞机原型。
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