波音公司开始将MD-90改造成NASA的X-66A验证机

2024-05-22 17:13来源:本站编辑

波音公司已经开始拆卸和扫描一架旧的MD-90,这是美国宇航局支持的一个多年项目的一部分,该项目将把这架前客机改造成X-66A桁架支撑机翼演示机。

波音公司在1月8日表示,自从这架飞机去年8月抵达加利福尼亚州帕姆代尔的一个机库以来,波音公司的团队已经拆除了MD-90的双国际航空发动机V2500涡扇发动机,并完成了对飞机的光学和激光扫描。

工作刚刚开始。波音公司及其合作伙伴现在将花费数年时间拆除飞机的机翼和19个机身部分,然后为其配备波音的“跨音速桁架支撑机翼”。X-66A的首飞目标是在2028年第三季度。

作为NASA可持续飞行验证项目的一部分,该项目旨在验证这种机翼能够显著提高燃油效率。但X-66A可以用来测试其他节油技术。

波音公司将用高安装、桁架支撑的机翼和下安装的普惠齿轮传动涡轮风扇取代MD-90的低机翼和后置发动机

波音公司表示:“波音公司已经开始对一架将成为X-66可持续飞行验证机的飞机进行广泛的修改,拆除发动机并完成3D计量扫描,以告知飞机的设计和建造计划。”

1月8日,该公司还发布了一段延时视频,描述了迄今为止的修改,包括拆除MD-90的发动机,“喷气机的顶升和支撑”以及扫描。Cirium机队数据显示,波音公司于1999年制造了MD-90(注册编号N931TB),并从达美航空公司获得了它。

波音的桁架支撑机翼将安装在MD-90的机身顶部,它将具有高度的灵活性,比传统喷气客机的机翼要长得多,需要桁架支撑。额外的长度和增加的展弦比(表示机翼跨度和面积之间的关系)应该比传统机翼产生更小的阻力。

美国国家航空航天局估计,桁架支撑机翼可以使未来的新型窄体喷气式客机的效率比现有飞机提高10%,其他技术进步将使总潜在效率提高30%。

长而灵活的翅膀会带来空气弹性方面的挑战——它们会在飞行中弯曲和扭曲,增加阻力并可能导致扑动。

但波音公司的可持续飞行验证项目经理埃里克·卡杜斯表示,机翼的支撑结构缓解了这些问题。“支柱在支撑机翼方面非常有效。空气弹性和颤振当然是我们将花费大量时间和精力的事情,但这不是我们非常关注的事情。”

波音子公司极光飞行科学公司正在西弗吉尼亚州制造X-66A的复合材料机翼。机翼将被运往帕姆代尔。

它将采用电传控制,但波音将保留MD-90的机械电缆系统来控制方向舵和升降舵,Kaduce说。

波音公司表示,桁架支撑客机的飞行速度可以达到0.8马赫。该公司称这种机翼为“跨音速”,因为在这种速度下,飞机机翼周围的一些空气将达到或超过M1。

“我们的目标是验证架构,了解配置的新元素,这样我们就可以更好地为未来的产品战略提供信息,”Kaduce说。X-66A可以帮助波音展示与计算流体动力学、有限元分析和结构-关节-架构分析相关的工具和方法。

美国宇航局曾表示,X-66A的桁架支撑机翼和其他变化可能会使燃油效率提高30%

致力于2028年的飞行

波音公司,作为飞机制造商(通过1997年与麦道公司的合并),对新型md -90了如指掌。

但是数十年的载客经历会大大改变飞机的状况。因此,团队必须在进行更大的结构更改之前完成详细的扫描以了解其当前状态。

波音X-66A改装和制造业务主管克莱尔·罗森洛夫(Claire Rosenlof)表示:“我们必须对现有结构有一个真正深入的了解,以便能够确保从空气动力学的角度正确安装新的机翼,并满足项目的要求。”

为了有更多的时间进行扫描,波音公司于去年8月将这架飞机飞到了帕姆代尔,取消了原定于2024年在那里飞行的计划。

罗森洛夫表示,到2025年,该公司预计将开始更多的“拆解活动,以获得我们将要修改的所有主要结构部件。”该团队将移除MD-90的起落架挂架外侧的机翼,并移除19个机身部分,将其缩短几英尺。Kaduce指出,这19帧是相同的框架麦克唐纳道格拉斯添加到md -80系列飞机创建拉伸的MD-90。

X-66A必须更短,因为波音取消了后置发动机,并将在机翼下安装新的动力装置,从而改变了重心。

这些发动机将是双普惠齿轮传动涡扇发动机(GTF), Kaduce称其“从推力级的角度来看完美匹配”X-66A。

很多人猜测,波音公司可能稍后使用X-66A来测试一种新的发动机设计,例如CFM国际公司正在其可持续发动机革命创新(RISE)计划下开发的开式转子发动机。事实上,波音公司首席执行官大卫·卡尔霍恩(David Calhoun)去年表示,X-66A的高翼配置可能是开放式旋翼的理想选择。

在2026年中期或2027年,波音公司预计将完成罗森洛夫所说的“结构修改的优势,这将真正使中心部分接受新机翼”。

她说:“我们将增加结构的关键部件,以适应新的载荷路径,并加强机身上的一些现有结构,以适应新的机翼。”

这项工作需要修改飞机机身的顶部和底部,以及起落架。

波音公司今年8月将MD-90飞机飞到加州的帕姆代尔,并在那里对这款飞机进行改造

首飞定于2028年进行,波音公司预计这将是一个为期9个月的飞行测试项目,尽管飞行测试的细节仍未确定,Kaduce说。

NASA可持续飞行验证项目经理Brent Cobleigh指出,NASA去年根据“资助太空法案协议”授予波音公司开发X-66A的合同。

这种资助机制(以前从未被NASA的航空部门使用过)是独一无二的,因为它旨在推进被认为符合公众利益的目标。这笔交易需要工业界做出重大的财政承诺,并不涉及NASA实际购买X-66A。Cobleigh说,它仍然是波音的飞机。

美国国家航空航天局的文件指出,该协议也没有列出一长串严格的技术规格,而是倾向于波音公司开发“大幅减少飞机燃油消耗”的技术。

“NASA并没有从定义研究的每一个要素的角度来领导它,甚至没有从如何去做的角度来领导它,”Cobleigh说。

美国宇航局已经承诺在7年内为X-66开发4.25亿美元,并将批准X-66A的适航性。他补充说,工业合作伙伴将支付该项目估计11.5亿美元开发费用的余额,波音公司的财务承诺超过美国宇航局。

该机构的技术专家嵌入了波音公司的团队。它的职责还包括对机翼支柱进行压力测试,该团队将使用美国宇航局的风洞设施。

NASA希望该项目能帮助波音公司确定桁架支撑机翼在操作和经济上是否可行。如果是这样的话,该机构希望波音的下一款窄体飞机——737的替代品——将有这种机翼。

“如果我们真的想让这项技术进入市场,我们就不应该告诉工业界怎么做,”Cobleigh说。“波音正在引领这项努力。”

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