创业公司麦德龙航宇近日向皇家加拿大空军交付了第一套用于降低C飞机阻力的后机身减阻微型涡流发生器，后者将在今年6月完成在C飞机上的安装。麦德龙航宇此次交付的后机身减阻微型涡流发生器将安装在运输机大上翘后机身两侧，一侧10片，采用3D打印复合材料工艺制成。按照一定规则排列的20个微型涡流发生器能够减弱上翘后机身形成的分离涡从而降低阻力，据估算可降低巡航油耗约3.3%。

一、洛马为大型运输机上翘后体开发减阻涡流发生器

大型运输机为了满足使用需求（例如货物装卸）和避免起飞阶段机身尾部触及地面，并且尽量缩短起落架的长度，通常都采用上翘的后机身。而在巡航飞行时，上翘后体周围会出现横向流动，且后体处于全机边界层发展的下游，因此容易出现漩涡分离流动造成巡航阻力的增加，从而成为制约飞机降低飞行成本的重要因素。设计不好的后体形式产生的压差阻力所占全机阻力的比例可达30%以上，因此后体减阻对于大型运输机具有重要的意义。

C飞机上翘后机身产生的阻力约占全机巡航总阻力的11%，洛马为其研发的微型涡流发生器可产生微型漩涡重整上翘处的流场。飞行试验验证该装置可平均降低15个count的阻力。

微型涡流发生器改善了上翘后体处的流场，降低了阻力。

二、麦德龙航宇公司将涡流发生器推向商业化应用

麦德龙航宇公司总裁兼CEO莱斯利·彼得斯表示，微型涡流发生器由洛克希德·马丁公司研发，并于-年在C飞机上进行了飞行测试，但至今“仍然呆在货架上。”麦德龙航宇公司于年由一家名为“达拉斯催化（CatalyzeDallas）”的投资开发公司成立，该公司致力于将大型航宇和防务制造商的创新成果商业化。

麦德龙航宇公司已经从洛马获得了微型涡流发生器技术的授权，洛马将继续为该技术提供工程协助。麦德龙公司正在争取获得FAA的认证，以在C的商用货机型LM-上安装微型涡流发生器。

彼得斯透露，该公司还计划同空客谈判，希望为AM和C运输机开发微型涡流发生器。美国空军已于年在C-17上测试了微型涡流发生器（详情见文后“相关阅读”），但目前还没有公开试验数据。

麦德龙航宇计划共向加拿大皇家空军交付18套微型涡流发生器，每套价值约9万美元。彼得斯表示，这笔投资的回收（节省燃油的收益）期限将不足1年，这主要取决于C的年飞行小时。如果年飞行时间为0小时，则每年节省燃油15万美元；如果为小时，则可节省12万美元。“如果年飞行小时为-，则回收期为14个月。”

通过降低所需动力，微型涡流发生器也减少了位于机翼内侧发动机的磨损，彼得斯表示该公司正同罗·罗洽谈将微型涡流发生器技术用于T56发动机（C的动力系统）系列3.5升级包中，预计可降低发动机油耗高达9.7%。

洛马进行了多种微型涡流发生器构型的飞行测试，最终确定了一种每侧机身布置10片的构型。

每侧机身的10片涡流发生器个个大小形状不一，长约10英寸（25.4厘米），采用选择性激光烧结3D打印玻璃纤维尼龙制成，采用这种增材制造的方式使得麦德龙公司能够在无需存储备件的情况下一个月内交付产品。

麦德龙公司为微型涡流发生器的安装开发了简单方便的方法，通过公司提供的模具用户可以自己定位涡流发生器的安装位置，由于后机身的曲面特性和每片导流片的各异性，这种方式几乎不会出错。

麦德龙公司正在期待第二份合同——来自澳大利亚的C机队。此外，该公司已经同一家商业运营商进行洽谈，计划今年夏天在后者的飞机上进行微型涡流发生器的飞行测试，年底获得FAA的补充型号合格证。

与此同时，洛马已经将微型涡流发生器放入公司的产品目录，可由客户自行选择，彼得斯表示，公司已经准备好了服务通告，可为运营商提供飞机更新服务。

相关阅读：美国空军开展涡流发生器用于C-17后机身减阻的飞行试验

据美国航空周刊与空间技术网站年12月5日报道，美国空军近日在加利福尼亚州爱德华兹空军基地开展了用于C17机身减阻的气动改进措施的飞行试验。该试验属于美国空军研究实验室（AFRL）“C17减阻”项目的一部分，包括采用微型边条和整流罩改善机身关键区域的流态。

“C17减阻”项目的所有试验将于年底结束，AFRL的目标是将C17的油耗降低1-2%，相当于每年节省价值2-4万美元、-1万加仑的燃油。

试验的第2阶段，AFRL将C17后机身上原有侧鳍移除，每侧各安装8个较小的侧鳍用于减阻。

“C17减阻”项目试验分为5个阶段。第1和2阶段的试验包括在机身后体安装由涡流控制技术公司研制的侧鳍（相当于涡流发生器），这些侧鳍的作用是保证流经上翘后体的气流能够贴附在后机身上，从而降低阻力。在第1阶段，C17的每侧机身上各安装3个侧鳍。第2阶段，C17后机身上原本安装的两个大的侧鳍被移除，每侧机身上各安装8个侧鳍，试验的目的主要是验证侧鳍不会对空投任务产生影响。

在试验的第3-5阶段，AFRL采用了洛·马公司研制的3D打印的微型涡流发生器和整流罩。3D打印的微型涡流发生器相比涡流控制技术公司的侧鳍更小，但也可产生涡流。

试验的第3阶段，AFRL将洛·马公司3D打印微型涡流发生器采用激光定位和粘接方式安装于C17后体上，节省了安装成本（省去工装和连接件）。

在第3阶段，AFRL在C17每侧后体原有侧鳍位置上方各布置6个微型涡流发生器。第4阶段将在发动机挂架和机翼前缘连接位置处布置整流罩，在先前的CFD计算中发现该位置流动较为紊乱，是引起阻力增加的敏感区域。

试验的第4阶段，AFRL在发动机挂架和机翼前缘连接的阻力敏感位置安装了整流罩。

在第5阶段，也是试验的最后阶段，AFRL将给C17的翼梢小翼安装减阻整流罩。试验条件将在低风速和低湍流度下定空速和高度，使C17以直线、平飞8小时，收集足够的飞机和大气数据。

（航空工业发展中心王元元）

个人分享或转载请注明来源和作者，刊物和机构如需转载，请联系授权事宜：

-！

联系人：王元元

如您有任何建议或需求，请E-Mail至：civilvision