在NASA的阿姆斯特朗飞行研究中心,NASA的第一架全电动X系列飞机,X-57 麦克斯韦开始了它的遥测测试,图中运行人员正在测试记录结果。遥测测试是X-57一系列功能测试中的关键阶段,这些测试除了确认X-57飞机向地面团队传输速度、高度、方向和位置数据的能力外,还确认了传输关键性任务数据(如电压、功耗和结构完整性)的能力。X-57的目标,是帮助新兴的电动飞机市场设定认证标准。
图片来源:NASA/肯•乌尔布里希(Ken Ulbrich)

美国航空航天局(NASA)的第一架全电动X系列飞机,X-57麦克斯韦(X-57 Maxwell)最近进行了地面测试,成功证明X-57麦克斯韦飞机具有发送遥测信号的能力,让项目团队能够在飞行过程中跟踪关键的任务数据。

在X-57的飞行测试期间,地面将能接收到这些数据,在飞行操作期间,项目团队就能对数据进行实时监控和记录,应用到后续的飞行后分析中,从而衡量X-57的目标到达成功率,NASA正在为设定未来电动飞机的认证标准作出努力。

这一轮测试是在加利福尼亚州爱德华兹的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心(Armstrong Flight Research Center)进行的,X-57的功能性地面测试阶段正在不断取得进展,而地面测试是迈向滑行和飞行测试的必要步骤。

在NASA阿姆斯特朗飞行研究中心的操作人员记录结果的同时,NASA的第一架全电动X-plane X-57 Maxwell开始进行遥测测试。遥测测试是X-57一系列功能性测试的关键阶段。除了确认X-57飞机向地面团队传输速度、高度、方向和位置的能力外,遥测测试还确认了传输关键任务数据的能力,如电压、功耗和结构完整性。
图片来源:NASA/肯•乌尔布里希

X-57的运行工程副主管克尔斯滕•布加德(Kirsten Boogaard)说:“我们正在进行遥测测试,以确认在未来的飞行中我们能够监视地面数据。在开始飞行测试之前,确保一切都能在地面上正常工作这一点非常重要,首先要确保飞行的安全,还必须确保控制室能在飞行期间接收我们的任务数据。”

这幅艺术概念图展示了NASA第一架全电动X飞机X-57 麦克斯韦,在最终配置的巡航模式下飞行在加利福尼亚州爱德华兹的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心上空。在第四版改良(Mod IV)试飞中,X-57的高升力电动机将停止在巡航模式下的使用,螺旋桨叶片将折入机舱从而减少阻力;而在降落地面时,电动机将重新启动,利用离心力让螺旋桨叶片旋转展开,为降落过程提供必要的升力。X-57的目标,是帮助新兴的电动飞机市场设定认证标准。
图片来源:NASA兰利研究中心(Langley Research Center)/分析力学联合公司(AMA Inc)高级概念实验室(Advanced Concepts Lab)

X-57改装自泰克南P2006T飞机(Tecnam P2006T),这次的任务数据将帮助NASA研究人员验证X-57是否成功满足了“设计驱动力”(design drivers),也就是能推动经验学习与最佳实践的技术性挑战。这些设计驱动力包括证明能源效率的提高、飞行中碳排放为零以及对地面居民而言更加安静的飞行。

通过将电动飞机未来飞行测试中的数据,与基准状态下燃烧驱动的P2006T飞机性能进行比较,我们将能衡量X-57是否具备成功达到这些目标的能力。

“这是要在飞行过程中监视的重要研究数据,我们需要做到能跟踪X-57的位置、速度和高度,以了解我们是否达到了飞行条件,”X-57的飞行系统负责人林约翰(Yohan Lin,音译)说道,“与此同时,系统需要传输传感器信息,例如巡航电动机牵引总线的电压、电流和螺旋桨速度,让我们可以评估电动飞机的性能。”

通过在飞机与NASA遥测车的下行设备之间建立射频(Radio Frequency,RF)连接,遥测测试得以进行。X-57的两个天线(一个位于顶部,一个位于底部)在飞行配置中首先同时测试,而后又分开单独测试。

根据测试指挥长的指令,X-57驾驶舱中的航空电子技术人员会对射频信号发射机进行操作。仪器工程师和遥测技术人员监测了车中的下行链路信号,并确认已按预期接收到了相应的数据信息。

在整个测试过程监控的数据中,X-57团队专门研究了射频功率。通过这种测量,工程师可以观察整个传输的信号强度。除此之外,项目团队还研究了信号模式的带宽和中心频率,来确认在分配的频率范围内系统是否在正常运行。

在NASA位于加利福尼亚州的阿姆斯特朗飞行研究中心,工程师对NASA的第一架全电动X系列飞机X-57 麦克斯韦进行了首次遥测测试,检测了飞机向地面团队传输数据的能力。数据被打包并传输给地面团队,地面的研究人员会进一步将它解码为一种特殊格式,直接呈现给飞行控制团队,让他们能在电子屏上实时查看从而完成相应的飞行操作。
图片来源:NASA/肯•乌尔布里希

本次的遥测测试结果表明,X飞机的数据传输能力不存在重大异常。

“这次的检查验证了我们是在正确的规范下运行的,” 林说,“下一步将对高压巡航电机进行功能测试,我们将使用飞机的遥测系统监测某些关键的参数。”

正如X-57运行工程负责人迈克尔•昆顿(Michael Quinton)指出的那样,这个功能性的地面测试阶段对X系列飞机多个领域的性能都提供了参考,这是向滑行和飞行测试迈出的一大步。

“我们最近测试中最好的部分之一就是,提供了机会让所有学科的工程师和技术人员都聚在一起,共同支持一个实时的事件。”

参考来源:

https://www.nasa.gov/centers/armstrong/features/X-57-NASA-Successfully-Tests-Telemetry-Signal-All-Electric-X-plane.html

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