性能出色

温杰

3月初，美国极光飞行科学公司（简称极光公司）完成了XV-24A缩比验证机的飞行测试计划，在美国国防部先进研究项目局（DARPA）的“垂直起降试验机”（VTOLX-Plane，VXP）计划发展中迈出了重要一步。尽管这架概念机的连续飞行时间只有5分钟，但实现了全尺寸飞机需要的倾转机翼/倾转鸭翼构型、空气动力布局、航空电子架构、飞行控制算法和软件等一系列關键技术。

一年前，DARPA经过全面对比和评估，在2016年3月3日将一项价值8940万美元的VTOL X-Plane计划第二阶段合同授予极光飞行科学公司，用于研制一种兼具固定翼飞机的飞行速度和直升机的敏捷性能的先进飞行器，并将其命名为XV-24A验证机。按照合同，极光公司作为主承包商，将与罗罗公司和霍尼韦尔公司联合设计和研制一架采用分布式混合电力推进系统的“闪电打击”（Lightning Strike）垂直起降技术验证机，预计在2018年实现首飞。

从当时公布的想象图可以看出，“闪电打击”在总体设计上就像是一架无人驾驶双翼机，但是起飞方式又像是直升机，结合了两者的特点。这种飞行器可以飞得更快和更远，在需要时可以在空中悬停，完成多种任务，无需专门准备着陆区域。“闪电打击”方案的创新之一是采用了蜂窝构型的气动翼面设计，在上、下翼面之间集成了模块化的涵道风扇，可以使气动翼面在快速平飞、空中悬停和转换过渡飞行等状态下都能有效获得气动升力。

在获得DARPA正式合同后，极光公司首先采用一种称之为“铜雀”的地面试验台和一架20%缩比验证机来证明“闪电打击”验证机的设计构型。这架缩比验证机采用了类似全尺寸“闪电打击”的航空电子系统和飞行控制律，将验证从悬停模式转换到前飞模式，以及反向转换的能力。

一年后，“闪电打击”缩比验证机成功实现了首飞。2017年3月29日，在一个未公开的军方试验场该验证机首次升空，旨在验证全新的气动构型方案和复杂的飞行控制系统。在地面人员的控制下，缩比验证机验证了起飞、悬停以及着陆等一系列飞行动作，证明了飞行控制与气动设计都达到了预期目标。极光公司的创新设计首次验证了如何使用同步式电力推进系统实现分布式混合动力推进，有望将较快飞行速度和垂直起降能力集于一身，在总体性能方面实现突破。

这架缩比样机采用了增材制造（3D打印）技术，由碳纤维和熔融沉积制造用塑料材料制成的机翼与前翼，使得飞机在拥有复杂结构与气动面的同时，还能降低重量，满足了DARPA对降低风险的要求。它的尺寸只有全尺寸验证机的五分之一，重量大约147.5千克。

尽管“闪电打击”验证机为无人驾驶平台，但VXP计划发展的这些技术可以很好地应用到有人驾驶飞机上。这项计划的目标是在2018年内完成相关的各项飞行试验。极光公司总工程师格雷厄姆·多洛泽斯基表示，“闪电打击”验证机的研制目的并不是将部队运送到战场或攻击目标，而是为了验证一系列新技术，如果研制工作顺利达到预期目标，这项计划有望生产出全新系列的飞行器。

目前，极光公司正在着眼于美国陆军领导的未来垂直起降空运（FVL）采购计划，旨在引入一系列远程、高速和较强机动性的飞行器，有可能作为一种后继机，在2030年替代西科斯基公司的UH-60“黑鹰”和波音公司的AI-F64阿帕奇。尽管尚未得到明确回应，但“闪电打击”验证机的无人驾驶型号可能会引起美国陆军的兴趣。

2016年5月初，美国陆军无人机办公室技术管理部门主管拉尔斯·埃里克森在美国直升机协会（AHS）举行的年度国际会议上表示，美国陆军对混合电力驱动技术非常感兴趣。同时，美国陆军还与各家承包商探讨了下一代无人机的发展，希望未来装备的无人机能具备VTOL能力。

作为一架验证机，“闪电打击”的首要任务是通过飞行试验证明构型方案的合理性，发现潜在的设计问题，确保飞行使用的安全性。因此，美国军方在“闪电打击”验证机正式首飞前，依旧对VXP计划保持观望。这种创新设计最终能否成功地达到设计目标，还需要拭目以待。

编辑：石坚