文|兵工科技
图注：“岩浆”无人机的机翼环流控制技术是就是从发动机压气机引气通过导管从两侧机翼后缘的狭缝中超音速喷出，用引射形成的环流来提高机翼升力
就算不懂航空的人也大致知道，飞机是使用安装于机翼和尾翼后部的升降舵、方向舵和襟翼这些操纵面来对飞机的飞行姿态进行控制的，那么，我告诉你有一款完全不要飞行舵面的飞机，你相信吗？它就是英国BAE系统公司与曼彻斯特大学联合研制的 “岩浆”隐身无人机。
图注：传统飞机是使用安装于机翼和尾翼后部的升降舵、方向舵和襟翼这些操纵面来对飞机的飞行姿态进行控制
从外形上看，“岩浆”无人机采用了像X-47这样采用双三角飞翼气动布局，飞行器外形简洁，翼身融合且机身、机翼各个端面对称平行，具有很好的隐身特性。不过，相较而言，“岩浆”无人机全新的飞行控制技术才是它最大的亮点。
与传统飞机相比，“岩浆”无人机去掉了传统飞机的飞行操纵面，同时使用“机翼环流控制”和“流体推力矢量”两项技术来控制飞行，进而解决飞机机动性能、隐身性能、传动机械设计和维护等方面的诸多问题。
图注：“岩浆”无人机的创新之处是尝试全面取消操纵面，同时使用“机翼环流控制”和“流体推力矢量”两项技术来控制飞行，进而解决飞机机动性能、隐身性能、传动机械设计和维护等方面的诸多问题
目前，推力矢量技术得到快速发展，但推力矢量技术主要采用喷管机械偏转的办法实现，其结构比较笨重，如果在现有平台上改造升级的话还需要重新前后配重配平，原有的飞行控制率还需要重新编写，十分繁琐，而且推力矢量喷管存在寿命偏短、维护复杂的缺点；此外，为了增加喷气式战斗机起降时升力，美国人最早发明了“附面层控制系统”，即从发动机高压压气机引出高压空气，然后通过导管从襟翼上排出，通过为襟翼附面层注入能量来延缓表面气流分离，增加机翼升力，不过广泛采用的附面层控制系统由于要从发动机引出大量高压空气直接机身向后下方排出，这样会降低发动机的前向推力，对于增强飞机机动能力方面效果并不是很明显。
图注：目前的成熟的推力矢量技术主要采用喷管机械偏转的办法实现，其结构比较笨重
而“岩浆”无人机机翼环流控制技术是就是从发动机压气机引气通过导管从两侧机翼后缘的狭缝中超音速喷出，用引射形成的环流来提高机翼升力，而其狭缝像尾喷管一样也能产生推力，在一定程度上弥补了推力的损失，在控制飞行时只需让两侧机翼以不同速度喷气就能使机翼产生不同升力，从而实现滚转操纵。由于流体推力矢量喷管完全不同于机械作动式推力矢量喷管，在“岩浆”无人机上流体推力矢量喷管取消了活动部件，通过在喷管扩散段引入侧向次气流去影响主气流的状态，实现推力矢量，其喷管下表面向后延伸到机尾并向下弯曲。“岩浆”无人机只用一道下方引射气流就能控制喷流上下偏转，省却了大量的实施推力矢量用的机械运动件，简化了结构，减轻了飞机重量，降低了维护成本，概念非常先进，值得借鉴。
图注：机翼环流控制技术原理示意图
总之，“岩浆”无人机将“机翼环流控制”和“流体推力矢量”两者巧妙的结合起来，就可以达到只操纵飞机周围的空气，就可以控制飞机的方向得效果。这样飞机可以不再需要操纵面就可实现对飞机的控制，通过取消襟翼、副翼等操纵面，不仅获得良好的气动外形，提高气动效率，还可提高飞机的隐身能力，一举多得。
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