美国《航空周刊》网站2015年10月26日刊文称,随着第一个结构部件抵达西班牙Aernnova公司位于维多利亚的工厂,基于A340飞机的欧洲层流飞行验证项目即将开始验证机装配。
第一个结构部件是瑞典萨博公司提供的将安装在A340层流验证机左机翼外侧的层流翼盒,它的交付标志着已经拖延许久的“欧洲突破性层流飞机验证机(Blade)”项目达到新的里程碑。Blade项目是欧盟洁净天空1计划中“智能固定翼飞机(SFWA)”中的旗舰项目。
由于层流机翼对于机翼表面光滑度的要求较高,因此表面制造公差也相当严格,预计安装两个外侧层流翼段的工作将需要几个月的时间。其中,右侧外翼层流部件由GKN集团提供。
Blade项目层流验证机基于A340-300飞机改装,由于之前多次延期,预计该机最早也要在2017年9月才能首飞。装配了外翼层流段的机翼计划于2016年中期交付给空客公司位于法国塔布的工厂进行最后的总装。
历时近9年,耗资16亿欧元(18亿美元)的洁净天空1计划将在2017年结束。所有的技术研究工作必须在2016年底前完成。但是,Blade项目将在2017年3-8月进行地面试验,进而在当年9-10月进行飞行测试。
空客公司负责洁净天空1计划智能固定翼项目、以及洁净天空2计划大型客机演示验证项目的协调人廷斯·科尼格表示,“我们确信在洁净天空1中进行层流飞行验证是至关重要的。”
按照最新的时间表,Blade项目将一共进行123小时的飞行试验,其中45个小时的试验将在洁净天空1中完成;剩下的78小时飞行试验将在空客和其它潜在的合作方资助下完成。
据悉,对A340飞机的改装以及证明改装是安全的等工作非常复杂,也是导致该项目多次延期的主要原因。科尼格在10月21-23日于伦敦举行的2015航空日活动上表示,我们现在要做的就是“获得试飞许可”。“为什么我们要采用一架大飞机进行试验”,他补充到,“采用其他任何小的飞机我们都需要进行全新的认证。”
科尼格表示,“我们替换了飞机的外翼段,包括副翼,因此我们必须确保采用不属于原始机翼部件进行滚转等操纵的安全性,必须证明飞机整体的完好性。”
对A340的改装包括打开和替换位于机翼27号翼肋处的面板,该位置位于外侧发动机安装处。科尼格表示:“我们将对飞机做尽量少的改动,以确保在可承担的预算和周期内完成改装。”
Blade项目旨在验证具有严密公差要求的层流机翼可以以经济的成本和速度进行工业化生产。这个项目中两侧外翼采用了不同的结构概念。萨博公司生产的左侧外翼采用连续的蒙皮和前缘,GKN集团生产的右侧外翼采用分离的蒙皮和前缘,各部分再采用机械连接。
科尼格表示,“萨博生产的整体蒙皮结构非常具有挑战。”同时,GKN集团生产的右侧外翼结构也即将交付Aernnova公司进行装配,装配的过程包括对制造公差的集成测量。
层流机翼对机翼几何和表面质量提出了高要求,装配作业公差要控制在±0.04毫米。铆钉高度需要从传统机翼的±0.1毫米降至±0.04毫米,可接受的台阶高度需从±0.5毫米降至+0.07/-0.26毫米,气动精确度要求从1.5毫米到0.8毫米,表面波纹度要求从100毫米长度范围上的1毫米降至0.3毫米。
Blade项目非常复杂,目前已经多次延期。空客专门投入了一架A340飞机用于该项目研究近两年时间,并安排了一个位于塔布的专用机库存放该机。科尼格表示,“我们低估了该项目的难度。”
Blade项目需要对A340-300飞机进行内部设备翻新,还要额外安装位于垂尾顶部的两部红外相机,以感知层流外翼的温度、测量层流的范围。
机翼翼梢上还将安装其他的相机,同时位于蒙皮内的传感器将测量飞行载荷下的表面变形和波纹度。在飞行试验前还将进行机翼弯曲载荷的地面试验。
Blade项目如获成功,空客预计采用机翼上表面自然层流技术将会获得相对于传统湍流机翼在巡航马赫数0.75条件下高达8%的阻力降低。这意味着在800海里航线上可以节省燃油4.6%(飞行高度需在6706米高度以上)。
层流飞行测试原计划在A340-300飞机的中机身上方安装设备舱以记录层流外翼的流动现象,
现在将改为在垂尾顶端安装传感器
萨博公司生产的左侧层流外翼的碳纤维整体上表面蒙皮结构和前缘