NASA 2025财年持续支持超声速、绿色技术研究与验证 2024-03-22 

  

X-66验证机设想图。X-59验证机停在洛马鬼怪工厂外的停机坪上。GE与magniX公司的电推进系统验证机涂装图。

  吴蔚 李蕴 张钰栋
  3月11日,美国白宫公布2025财年政府预算申请详情。美国国家航空航天局NASA 2025财年(2024.10.1~2025.9.30)预算为254亿美元,较2024财年249亿美元的拨款额增加2%。2025财年NASA用于民用航空科技研发的航空研究预算为9.658亿美元,较2024财年9.35亿美元拨款额增加3.3%,将支持X-59安静超声速技术验证机(QueSST)、X-66“跨声速桁架支撑翼”(TTBW)验证机以及其他飞机与发动机先进技术等的研发工作。
  预算基本情况
  2025财年NASA航空研究预算仍通过5个研究计划支持研发活动,各计划的预算额分别为:空域运行与安全性计划AOSP 1.512亿美元,先进飞行器计划AAVP 2.788亿美元,综合航空系统计划IASP 2.644亿美元,变革性航空概念计划TACP 1.553亿美元,航空学评价与试验能力计划AETC 1.162亿美元。
  NASA 2025财年航空预算主要支持NASA领导开展4个方面的创新性航空研究,包括:
  超高效运输机。NASA为美国2050年实现温室气体净零排放目标提供支撑。在可持续飞行国家伙伴(SFNP)任务下,NASA领导联邦部门和工业界开展可持续技术的研发。先进飞行器计划、综合航空系统计划、空域运行与安全性计划为本项任务相关活动提供支持。
  高速民用飞行。NASA安静超声速(Quesst)任务将验证超声速飞机(X-59验证机)飞行中不产生大的声爆并调研地面的人们对超声速飞行噪声的反应。收集相关数据,为管理机构发展新的陆上超声速飞行规则提供支撑。先进飞行器计划、综合航空系统计划为Quesst任务提供支持。
  未来空域与安全性。NASA正与美国联邦航空局FAA以及工业界、研究机构合作,实现空中交通管理系统的转变,使新型航空器安全融入并执行多种任务。空域运行与安全性计划为此提供支持。
  先进空中交通AAM。NASA AAM任务将帮助新兴航空市场安全增长、融入航空运输系统,实现之前未覆盖航空服务地区的人员和货物运输,应用革命性新飞机和运行概念。AAM管理技术将运用至改善山火应对。空域运行与安全性计划及先进飞行器计划为此提供支撑。
  另外,NASA航空研究还支持开展跨领域概念与技术的基础性研究、开发地面和飞行试验能力及进行可行性验证等。
  工作计划
  空域运行与安全性计划。该计划旨在开展空中交通管理和运营安全性概念相关的研究与技术开发,2025财年主要开展:评价小型无人机执行超视距任务安全使用的运营标准和性能要求;启动基于跨政府部门运行概念的山火空中响应的空域管理技术和任务能力开发;向FAA和工业界交付工具和方法,支持先进航宇技术和系统的安全性认证;与FAA合作促进2045未来空运运行构想的成熟、确定关键研发目标。
  先进飞行器计划。该计划支持先进工具、技术和概念的开发,使下一代民机更安全、更快速、更安静、能源利用更高效。2025财年,该计划将开展:针对2个主要飞机部件验证需求,评估并选择高速复合材料飞机制造技术;持续开发综合小型核心机飞机发动机技术,为2027财年验证做准备;开展超声速系统和任务的基础与应用研究;完成X-59验证机公众反应飞行试验(计划2026财年进行)的准备。
  综合航空系统计划。该计划开展综合系统级技术探索、评估与验证,发现最有前景技术的优势。2025年,该计划将开展:X-59验证机的首飞、声学验证试飞,以确认其声学特性满足安静超声速飞行的设计要求;完成GE航宇公司和MagniX公司电推进飞行验证机开发的最后阶段;继续开展波音可持续飞行验证机的研发,该机计划2028财年完成首飞。
  变革性航空概念计划。该计划通过培育跨学科革命性概念、实现航空变革,利用航空与非航空技术的集成,创造新概念与技术。该计划2025财年将开展:推进先进计算与实验工具与技术研发,探索数据与决策支持工具以及AAM飞行的天气预判能力等新概念,继续授予大学研究项目并评估已有项目的成果。
  航空学评价与试验能力计划。该计划为NASA航空研究的地面试验能力发展提供支持,涉及埃姆斯研究中心、格林研究中心、兰利研究中心共计12个亚声速、跨声速、超声速和高超声速风洞以及推进系统试验设施。近年来,该计划的预算额一直稳定不变。2025财年该计划将开展风洞试验,评估上述三个研究中心有关设施的状态和健康情况,开发健壮试验方法减少低速高升力飞行包线的飞行认证时间。
  结束语
  NASA 2025财年航空研究预算的主要变化有:调整了可持续飞行国家伙伴任务研究工作的投入,可持续飞行验证机项目增加了投资因为X-66验证机进入设计制造阶段,电推进飞行验证项目经费将因制造阶段的结束而减少。高速复合材料飞机制造项目比原计划增加了经费,以完成机翼和机身部件的地面试验。另外,由于成本和进度出现问题,NASA增加了低声爆飞行验证机项目的投入,以按重新调整后的进度要求完成项目。NASA还增加了先进飞行器项目中非二氧化碳温室气体排放的研究。
  NASA航空研究预算继续维持近几年小幅增长的态势,研究重点仍在提升民用航空绿色和安全技术的研究与验证,涉及超声速民机、电推进飞机、下一代单通道飞机、城市空运飞行器空域运行等。围绕X-59、X-66以及电推进飞行验证的试验试飞活动已成为投资重点。