美國《航空周刊》網站2015年10月26日刊文稱,隨著第一個結構部件抵達西班牙Aernnova公司位于維多利亞的工廠,基于A340飛機的歐洲層流飛行驗證項目即將開始驗證機裝配。
第一個結構部件是瑞典薩博公司提供的將安裝在A340層流驗證機左機翼外側的層流翼盒,它的交付標志著已經拖延許久的“歐洲突破性層流飛機驗證機(Blade)”項目達到新的里程碑。Blade項目是歐盟潔凈天空1計劃中“智能固定翼飛機(SFWA)”中的旗艦項目。
由于層流機翼對于機翼表面光滑度的要求較高,因此表面制造公差也相當嚴格,預計安裝兩個外側層流翼段的工作將需要幾個月的時間。其中,右側外翼層流部件由GKN集團提供。
Blade項目層流驗證機基于A340-300飛機改裝,由于之前多次延期,預計該機最早也要在2017年9月才能首飛。裝配了外翼層流段的機翼計劃于2016年中期交付給空客公司位于法國塔布的工廠進行最后的總裝。
歷時近9年,耗資16億歐元(18億美元)的潔凈天空1計劃將在2017年結束。所有的技術研究工作必須在2016年底前完成。但是,Blade項目將在2017年3-8月進行地面試驗,進而在當年9-10月進行飛行測試。
空客公司負責潔凈天空1計劃智能固定翼項目、以及潔凈天空2計劃大型客機演示驗證項目的協調人廷斯·科尼格表示,“我們確信在潔凈天空1中進行層流飛行驗證是至關重要的。”
按照最新的時間表,Blade項目將一共進行123小時的飛行試驗,其中45個小時的試驗將在潔凈天空1中完成;剩下的78小時飛行試驗將在空客和其它潛在的合作方資助下完成。
據悉,對A340飛機的改裝以及證明改裝是安全的等工作非常復雜,也是導致該項目多次延期的主要原因。科尼格在10月21-23日于倫敦舉行的2015航空日活動上表示,我們現在要做的就是“獲得試飛許可”。“為什么我們要采用一架大飛機進行試驗”,他補充到,“采用其他任何小的飛機我們都需要進行全新的認證。”
科尼格表示,“我們替換了飛機的外翼段,包括副翼,因此我們必須確保采用不屬于原始機翼部件進行滾轉等操縱的安全性,必須證明飛機整體的完好性。”
對A340的改裝包括打開和替換位于機翼27號翼肋處的面板,該位置位于外側發動機安裝處。科尼格表示:“我們將對飛機做盡量少的改動,以確保在可承擔的預算和周期內完成改裝。”
Blade項目旨在驗證具有嚴密公差要求的層流機翼可以以經濟的成本和速度進行工業化生產。這個項目中兩側外翼采用了不同的結構概念。薩博公司生產的左側外翼采用連續的蒙皮和前緣,GKN集團生產的右側外翼采用分離的蒙皮和前緣,各部分再采用機械連接。
科尼格表示,“薩博生產的整體蒙皮結構非常具有挑戰。”同時,GKN集團生產的右側外翼結構也即將交付Aernnova公司進行裝配,裝配的過程包括對制造公差的集成測量。
層流機翼對機翼幾何和表面質量提出了高要求,裝配作業公差要控制在±0.04毫米。鉚釘高度需要從傳統機翼的±0.1毫米降至±0.04毫米,可接受的臺階高度需從±0.5毫米降至+0.07/-0.26毫米,氣動精確度要求從1.5毫米到0.8毫米,表面波紋度要求從100毫米長度范圍上的1毫米降至0.3毫米。
Blade項目非常復雜,目前已經多次延期。空客專門投入了一架A340飛機用于該項目研究近兩年時間,并安排了一個位于塔布的專用機庫存放該機。科尼格表示,“我們低估了該項目的難度。”
Blade項目需要對A340-300飛機進行內部設備翻新,還要額外安裝位于垂尾頂部的兩部紅外相機,以感知層流外翼的溫度、測量層流的范圍。
機翼翼梢上還將安裝其他的相機,同時位于蒙皮內的傳感器將測量飛行載荷下的表面變形和波紋度。在飛行試驗前還將進行機翼彎曲載荷的地面試驗。
Blade項目如獲成功,空客預計采用機翼上表面自然層流技術將會獲得相對于傳統湍流機翼在巡航馬赫數0.75條件下高達8%的阻力降低。這意味著在800海里航線上可以節省燃油4.6%(飛行高度需在6706米高度以上)。
層流飛行測試原計劃在A340-300飛機的中機身上方安裝設備艙以記錄層流外翼的流動現象,
現在將改為在垂尾頂端安裝傳感器
薩博公司生產的左側層流外翼的碳纖維整體上表面蒙皮結構和前緣