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eXtra 高性能機(jī)翼演示機(jī)

在空中客車子公司和技術(shù)孵化器UpNext（西班牙馬德里）的領(lǐng)導(dǎo)下，eXtra高性能機(jī)翼(eXtra Performance Wing)項(xiàng)目正在取得持續(xù)進(jìn)展，該項(xiàng)目旨在重新定義機(jī)翼技術(shù)，以提高飛行性能并解決環(huán)境問題。通過仿生學(xué)的應(yīng)用，該項(xiàng)目致力于創(chuàng)造一種動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的機(jī)翼，最大限度地提高飛行中的空氣動(dòng)力學(xué)效率，并有可能大幅降低燃料消耗。

該演示機(jī)于11月成功首飛，配備了eXtra高性能機(jī)翼的最終系統(tǒng)，為該項(xiàng)目樹立了一個(gè)關(guān)鍵的里程碑。從隨后的飛行測試中收集的數(shù)據(jù)將提供有價(jià)值的指標(biāo)來評(píng)估這種創(chuàng)新機(jī)翼設(shè)計(jì)的影響，包括減少二氧化碳排放和燃料消耗。

雖然eXtra 高性能機(jī)翼技術(shù)適用于各種飛機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)， 但選擇的演示機(jī)是一架經(jīng)過改裝的塞斯納Citation VII公務(wù)機(jī)。eXtra高性能機(jī)翼的目標(biāo)翼展超過50米（新A320翼展約為52米），塞斯納的16米翼展約為最終設(shè)計(jì)的三分之一，在項(xiàng)目復(fù)雜性和設(shè)計(jì)代表性之間取得了平衡。

eXtra 高性能機(jī)翼項(xiàng)目于2021年9月啟動(dòng)，是空客機(jī)翼研究組合的一部分，是對(duì)“明日之翼”計(jì)劃的補(bǔ)充，探索下一代空客飛機(jī)的技術(shù)。空中客車UpNext致力于通過敏捷開發(fā)和突破性創(chuàng)新加速未來技術(shù)。

該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是提供可適應(yīng)飛行條件的機(jī)翼配置，結(jié)合主動(dòng)控制技術(shù)和物理機(jī)翼結(jié)構(gòu)修改。飛機(jī)前部的陣風(fēng)傳感器將檢測湍流變化，觸發(fā)相關(guān)的自動(dòng)調(diào)整，以優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)流量。

此外，鉸接翼尖有雙重用途，防止在地面上超過最大翼展長度，并在飛行中進(jìn)行調(diào)整以減輕機(jī)翼壓力。這些翼尖還可以延長翼展，增加升力，減少阻力。

在英國菲爾頓的空客機(jī)翼研究設(shè)施對(duì)3D 打印風(fēng)洞模型進(jìn)行了廣泛測試，證實(shí)了該概念的可行性。各種機(jī)翼部件的制造已經(jīng)在進(jìn)行中，空中客車公司的四個(gè)創(chuàng)始國家做出了貢獻(xiàn)：英國的機(jī)翼、西班牙的折疊翼尖和德國的高升力系統(tǒng)。飛機(jī)的改裝和組裝將在法國進(jìn)行。在最初的飛行測試之后，該演示機(jī)將飛到在法國卡祖，配備遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)進(jìn)行通信測試。2024 年，eXtra高性能機(jī)翼將集成并進(jìn)行地面測試，首飛計(jì)劃于 2025 年進(jìn)行。

空中客車公司表示，飛行測試期間的遠(yuǎn)程駕駛將使工程師能夠?qū)⒓夹g(shù)推向極限。塞斯納演示機(jī)不打算生產(chǎn)，不需要人體飛行認(rèn)證，可以進(jìn)行全面測試。

eXtra高性能機(jī)翼技術(shù)總監(jiān)Sebastien Blac強(qiáng)調(diào)：“我們?cè)谶@里有一個(gè)真正的機(jī)會(huì)為減少燃料消耗做出貢獻(xiàn)。” “像這樣改變航空航天業(yè)的潛力是巨大的。”

注：原文見《 Airbus eXtra Performance Wing demonstrator makes first flight 》2023.9.11

補(bǔ)充觀點(diǎn)：折疊翼梢小翼是下一代復(fù)合材料機(jī)翼先進(jìn)性的標(biāo)志。它可以增大翼展：

空客新的機(jī)翼技術(shù)開發(fā)中心

英國菲爾頓工廠將為空客的一系列項(xiàng)目和研究項(xiàng)目建造和測試演示機(jī)，包括“明日之翼”、“信天翁N(yùn)E”、“eXtra高性能之翼”等。

空中客車機(jī)翼技術(shù)開發(fā)中心(WTDC)

空中客車公司（法國圖盧茲）正在進(jìn)一步投資其英國創(chuàng)新能力，在其英國菲爾頓開設(shè)了一個(gè)新的機(jī)翼技術(shù)開發(fā)中心(WTDC-Wing Technology Development Centre)。該設(shè)施將用于為一系列項(xiàng)目和研究項(xiàng)目建造和測試演示機(jī)翼，由英國商務(wù)和貿(mào)易部國務(wù)部長努斯拉特·加尼開設(shè)。

新設(shè)施將利用最新技術(shù)和演示器進(jìn)一步提高機(jī)翼的性能，幫助空客加快下一代飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計(jì)、制造和測試。空中客車公司的一些項(xiàng)目包括三個(gè) 17 米全尺寸的“明日之翼（WOT-Wing of Tomorrow）”機(jī)翼演示：

● 靜態(tài)機(jī)翼演示器——用于測試新設(shè)計(jì)和材料的結(jié)構(gòu)能力，并驗(yàn)證公司的分析。

● Run@rate 演示者——將測試工業(yè)能力和自動(dòng)化技術(shù)，以評(píng)估空客如何以所需的規(guī)模和速度制造機(jī)翼。

● 設(shè)備齊全的演示器——用于測試安裝技術(shù)和為下一代機(jī)翼配備系統(tǒng)的新方法。

注：17 米全尺寸機(jī)翼。17 米僅是翼盒的長度，不包括翼尖折疊小翼的長度。

空客的其他機(jī)翼項(xiàng)目—其中許多都源自仿生概念—包括信天翁 NE、BLADE、eXtra 高性能機(jī)翼和小翼。除了發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化外，使機(jī)翼更長、更薄、更輕是提高燃油效率、減少二氧化碳排放并最終實(shí)現(xiàn)航空業(yè)到2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的最大機(jī)會(huì)之一。

“新的機(jī)翼技術(shù)開發(fā)中心將幫助我們?cè)趯?shí)踐中進(jìn)行研究，”空中客車公司菲爾頓基地和“明日之翼”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Sue Partridge解釋道。“我們?nèi)绾螢橄乱淮鷻C(jī)翼提供技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵因素是通過“明日之翼”項(xiàng)目，這是我們?cè)谟鴪F(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的最大的研究和技術(shù)項(xiàng)目。上周，我們?cè)谠擁?xiàng)目中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵的里程碑，我們的第二架機(jī)翼演示機(jī)由團(tuán)隊(duì)在威爾士布勞頓完成，并交付給WTDC。在這里，它將在我們的Aerospa進(jìn)行結(jié)構(gòu)測試ce綜合研究與技術(shù)中心。”

“明日之翼”計(jì)劃使空中客車公司能夠探索新的制造和組裝技術(shù)，以便子孫后代能夠繼續(xù)從飛行中受益。

自 2014 年以來，空中客車公司已獲得航空航天技術(shù)研究所(AIT-Aerospace Technology Institute)1.17 億英鎊的獎(jiǎng)金，用于WOT相關(guān)研究。

Partridge 繼續(xù)說道：“這是為了讓我們的人員、技術(shù)、工業(yè)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈以及數(shù)字和物理能力為下一代飛機(jī)做好準(zhǔn)備。”。“我們正在利用行業(yè)合作伙伴以及最好的數(shù)字工具和自動(dòng)化來識(shí)別未來可能會(huì)減緩我們速度的潛在技術(shù)瓶頸。我們現(xiàn)在奠定的基礎(chǔ)將幫助我們?cè)跁r(shí)機(jī)成熟時(shí)更好、更快地建設(shè)。”

WTDC 增加了空客在英國的現(xiàn)有研究和技術(shù)足跡，包括布勞頓的先進(jìn)制造研究中心(AMRC-)和菲爾頓工廠的ZEROe開發(fā)中心和航空航天綜合研究與測試中心(AIRTeC-Aerospace Integrated Research & Test Centre)。

注：原文見《 Airbus opens WTDC site to accelerate next-gen wing development 》2023.7.6

楊超凡 2023.11.26