飞机的直接升力控制在航空工业中已经存在了几十年,但主要用于具有专用直接升力控制面的商用飞机。本论文的重点是研究直接升力控制是否适用于没有专用控制面的战斗机,例如萨博 JAS 39 鹰狮战斗机。建模系统是一种本质上不稳定的飞机,其空气动力学和有限的控制面偏转和偏转率都包含非线性。飞机的动力学围绕代表着陆场景的飞行情况线性化。然后应用直接升力控制,以提供从飞行员操纵杆输入到飞行路径角变化的更直接关系,同时还保持俯仰姿态。选择了两种不同的控制策略,线性二次控制和模型预测控制,用于实施。由于战斗机是具有快速动态的系统,因此限制计算时间非常重要。这一限制促使人们使用专门的方法来加速模型预测控制器的优化。萨博提供的非线性模拟环境中的模拟结果以及在高保真飞行模拟装置上进行的飞行员测试证明,直接升力控制对于所研究的战斗机是可行的。在控制飞行路径角时观察到足够的控制权限和性能。两种开发的控制器都有各自的优势,哪种策略最合适取决于用户的优先考虑。飞行员在着陆期间的工作量以及接地时的精度被认为与传统控制相似。
摘要:本文考虑了第五代飞机技术特性对指挥和控制(C2)可能产生的一些影响。可能需要委托决策权以充分利用第五代战斗机的隐身和态势感知能力。我们建议,在将决策权委托给飞行员时,例如目标交战权,指挥官需要权衡共享和不共享信息的成本和收益。委托的好处以及暂时放弃信息共享,可能会以战略控制权减少为代价。委托可能涉及暂时放弃与飞行员沟通的机会。在这种情况下,任务可能在战术上得到更好、更快的解决。因此,在做出授权决策时,指挥官可以从正式框架中受益,该框架系统地检查影响授权决策的已知因素,并清楚地描述与战斗机飞行员的沟通过程。这可以缩短决策时间,同时减少因忽略决策中的关键因素而产生的偏见。基于这样的框架,我们讨论了对空军和联合 C2 的影响。
翼展:10.95米 空重:11吨 发动机:2台Eurojet 200 总长:15.96米 起飞重量/最大:23.5吨 干推力/最大:2 x 60千牛 高度:5.28米 速度:2,900公里/小时 加力推力:2 x 90千牛
由于测试资源不足(例如,测试飞机、高保真仪器、软件和任务数据重新编程实验室线)以及提议的快速时间表中新内容过多而无法执行。在本报告撰写时,该计划的 C2D2 采购策略以及开发和交付时间表正在审查中。此外,6 个月的软件发布周期与支持整个 JSF 系统(即 ALIS、任务数据、训练模拟器、飞机改装)所需的其他能力增量不一致,而 F-35、F-22 和 F/A-18 历来需要更长的时间。该计划应重新规划 C2D2,以获得更切合实际的时间表和内容,其中包括足够的测试基础设施(实验室、飞机和时间)和符合其他部署要求的修改。
配置将进一步加重该计划有限的测试基础设施(即飞机和实验室)的压力。TR-3 和传统 TR-2 飞机的软件维护和能力修改将继续是一个问题,包括部署飞机的高成本和多种硬件配置,其中许多将需要在未来几年进行更新和升级。F-35 JSE 的使用将继续成为充分评估 F-35 Block 4 作战能力的关键部分。因此,F-35 JPO 必须继续努力使 F-35 JSE VV&A 与 C2D2 流程保持一致,以确保 JSE 能够通过测试认证并用于每 6 个月发布的培训。目前,在针对每 6 个月的能力下降进行详细测试规划期间,几乎没有活动来协调露天飞行测试数据的收集,以供 JSE 对 Block 4 能力进行 VV&A。
配置将进一步给该项目有限的测试基础设施(即飞机和实验室)带来压力。TR-3 和传统 TR-2 飞机的软件维护和能力修改将继续是一个问题,包括部署飞机的高成本和多种硬件配置,其中许多将需要在未来几年内进行更新和升级。F-35 JSE 的使用将继续成为充分评估 F-35 Block 4 战斗能力的关键部分。因此,F-35 JPO 必须继续努力使 F-35 JSE VV&A 与 C2D2 流程保持一致,以确保 JSE 能够获得测试认证并用于每 6 个月发布的训练。目前,在为每 6 个月的能力下降进行详细测试规划时,几乎没有活动来协调 JSE 中用于 Block 4 能力 VV&A 的露天飞行测试数据的收集。• 正如在 IOT&E 期间证明的那样,对 Block 4 的充分评估
摘要 本文详细介绍了为确定下一代战斗机对高速数据总线的需求而进行的研究,对各种高速数据总线技术进行了比较,并对光纤通道航空电子环境 (FC-AE) 数据总线协议的选择进行了说明。基于这项研究,提出了采用 FC-AE 网络的航空电子架构以满足下一代战斗机的要求。这项研究的必要性在于当前基于 MIL STD 1553B 进行数据通信的联合航空电子架构和基于 STANAG 3350 的模拟视频分发网络的缺点。MIL STD -1553B 的最大速度限制为 1 Mbit/秒,STANAG 3350 的最大视频分辨率为 760 x 575 像素。当前的航空电子架构使用多种协议来实现数据、视频和控制功能。可以使用单个冗余商用现货网络来代替使用多种网络协议,这可以节省空间、成本和重量,同时增加网络容量。重量对于航空电子设备来说尤其重要,每架战斗机容纳其航空电子设备和互连系统的空间都有限。在下一代战斗机中,新功能需求的数量有所增加,需要在重量预算约束内实现。建议的解决方案是基于 FC-AE 网络的先进集成航空电子设备和统一互连系统。
国防部目前不打算将 Block 4 作为一个具有自己的采购计划基线的独立项目进行管理,而是将其作为现有基线的一部分进行管理。因此,Block 4 将不受关键的法定和监管监督要求的约束,例如向国会提供有关项目成本和进度表现的定期正式报告。F-22 Raptor 现代化项目最初也采用了类似的方法,因此很难将现代化的性能和成本与基线项目区分开来。最佳实践建议采用渐进式方法,其中新的开发工作被构建和管理为具有自己的要求和采购计划基线的独立采购项目。F-22 最终采用了这种方法。如果 Block 4 工作没有被确立为一个独立的采购项目,透明度将受到限制。因此,国会很难要求其对实现其成本、进度和性能要求负责。
美国国防部 (DOD) 尚未授权 F-35 项目开始全速生产。全速生产通常是指项目已展示出可接受的性能和可靠性水平;就 F-35 而言,已准备好提高制造率。未能达到这一里程碑主要是由于开发关键测试所需的 F-35 模拟器的问题和延迟。该项目预计将于 2022 年春季完成其计划。因此,全速生产决定的日期目前仍未确定。尽管这一决定被推迟,但国防部仍计划每年采购多达 152 架飞机。按照这个速度,国防部将在实现这一生产里程碑之前购买所有计划中的 F-35 飞机的三分之一左右,这会增加风险。例如,这意味着如果发现更多性能问题,则以后需要修复更多飞机,这将比在生产这些飞机之前解决这些问题花费更多。在国防部以如此高的价格购买飞机的同时,已经在机队中的飞机表现并不像预期的那样好。
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