【X-56A】“臭鼬工厂”X-Plane将成为世界上首架获得数字认证的飞机

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来源：防务菌8月19日，洛克希德·马丁公司对外发布消息称，由前美国空军采办主管威尔·萝卜 (Will Roper) 领导的初创公司Istari Digital正在通过Flyer Øne开拓新领域（空军去年通过Flyer One项目授予Istari的一份价值1900万美元的合同的一部分），推动洛克希德·马丁公司“臭鼬工厂”（Skunk Works）X-56A的改进，有望使其成为世界上第一架获得数字认证的飞机。该项目旨在在建造任何物理原型之前创建并验证飞机的数字孪生。这种创新方法将使进步的步伐与软件工程的快速发展保持一致，从而彻底改变飞机开发。这项雄心勃勃的事业不仅标志着一项重大的技术成就，而且为飞机开发和认证的新时代奠定了基础。
X-56A：突破颤振障碍（视频信息来源：洛克希德·马丁公司）

X-56A是一种无人驾驶多用途技术验证机，旨在测试结合先进控制技术的主动颤振抑制和阵风负荷缓解。X-56A所展示的技术对于成功开发细长、轻便、高纵横比的机翼至关重要，这种机翼可用于未来的运输机和情报、监视和侦察无人机，以提高飞机性能并降低飞行和运营成本。
最近，Istari Digital和Skunk Works通过了关键设计评审 (CDR)，取得了重大里程碑，表明该项目有望实现首次数字飞行。这一成就不仅仅是一个技术里程碑，它还证明了美国空军不断突破物理世界界限的传奇传统——现在扩展到了数字领域。世界上第一架数字化认证飞机的出现代表了未来飞机开发、认证和发展方式的转变。该项目体现了航空业的新前沿，即数字创新推动物理现实。
X-56A重返飞行（视频信息来源：NASA阿姆斯特朗飞行研究中心）

2017年8月31日，X-56A在加利福尼亚州NASA阿姆斯特朗飞行研究中心进行了柔性机翼配置的飞行。此次飞行表明，起飞和降落过程中出现的先前挑战已得到解决，改进后的飞行控制器和更新后的理论模型提供了稳定且良好的操控性能。X-56研究飞行旨在展示先进的控制技术，以主动抑制机翼高度灵活、重量轻的飞机上被称为颤振的破坏性振动。
X-56A追求更高、更远、更快和更高效的飞行一直是航空创新的前沿。其中的一个关键挑战是颤振——飞机结构弹性与作用于飞机的空气动力之间可能造成灾难性的动态相互作用。2005年，Skunk Works团队踏上了应对这一挑战的开拓之旅。他们的工作引入了一种突破性的设计方法，展示了以惊人的精度预测和控制颤振行为的能力。通过利用主动控制技术，他们实现了75%的机身自由颤振 (BFF) 速度提升，这一壮举通过一系列成功的飞行测试得到了验证。
X-56A地面振动测试（视频信息来源：NASA阿姆斯特朗飞行研究中心）

美国国家宇航局（NASA）阿姆斯特朗飞行研究中心的研究人员在该中心的飞行载荷实验室对X-56A柔性机翼进行了地面振动测试。从冲击测试中收集的数据包括光纤传感系统 (FOSS) 信息、摄影测量、飞行加速度计和地面振动加速度计。该测试对于在与机身集成之前研究机翼特性非常重要。X-56A在测试高纵横比机翼（未来远程飞机设计中的一个元素）方面至关重要。
X-56A最初是在空军研究实验室（AFRL）赞助的多功能气动韧性验证机 (MAD) 项目下作为多功能技术试验台 (MUTT) 开发的，这是一款创新的模块化无人驾驶飞行器 (UAV)，旨在突破主动颤振抑制和阵风载荷缓解的界限。其纤细、轻巧、高纵横比的机翼经过专门设计，通过在飞行包线的边缘运行来提高飞机性能。
加速视角：X-56A飞行（视频信息来源：NASA阿姆斯特朗飞行研究中心）

X-56A遥控研究飞机在加利福尼亚州NASA阿姆斯特朗飞行研究中心抑制颤振，这是一种具有潜在破坏性的振动。飞机的视频带领观众经历了准备、起飞、任务飞行、控制室和着陆的过程。X-56A旨在验证设计具有高度灵活、轻型机翼的飞机的有利技术。使用结构刚性较低的机翼对于未来的远程、省油的客机来说可能至关重要。
威尔·萝卜于2018年至2021年期间领导空军采办部门，两年前创建了Istari Digital公司，旨在开发创新的数字工程技术，这种技术可以简化硬件开发，就像协作工具近年来改变了软件开发一样。


试飞中的X-56A（图源：洛克希德·马丁公司）
利用Istari Digital的全新即插即用数字线程技术，将通过权威的数字建模和模拟证明数字飞机可以证明其在现实世界中的性能和安全性，从而获得认证。在此过程中，它将自动将飞机生命周期内的所有模型、模拟、要求和认证集成到真正的数字线程中。Istari Digital将构建所需生命周期模型的数字版本，用于开发、测试、设计评审和最终的适航认证。国防部的多个流程将首次实现数字化，这将提高整个军事飞行放行流程的严谨性和效率。

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