国际航空航天公司空中客车最近公布了一款名为“低可观测无人机测试平台 (LOUT)”的新型无人机模型，据报道，该模型结合了几种未公开的隐身技术。 在飞机描述中的一些暗示让一些航空专家推测，LOUT 的一种雷达规避能力可能来自于缺乏传统的移动控制面。
在过去的一个世纪里，飞机控制机制依赖于铰链面，如副翼和方向舵。改变它们的位置会改变机翼或尾翼的形状，从而改变周围的气流，进而改变气压。这种调整会推动飞机以可预测的方式进行机动。但传统的控制面需要外部接缝，雷达可以相对容易地检测到这些接缝。一架无缝的飞机将具有更强的隐身能力和性能。与使用传统转向方法的飞机相比，它还可以减轻重量、缩小尺寸、降低复杂性和成本。
空中客车公司拒绝评论 LOUT 是否包含这样的控制系统，但开发一种没有这些移动控制面的飞行器的努力肯定正在加速。今年 8 月，美国政府国防高级研究计划局 (DARPA) 最近启动的“新型效应器革命性飞机控制 (CRANE)”计划邀请创新者设计并制造一架无需可移动表面即可进行机动的飞机，并在 2024 年之前生产出这种功能齐全的全尺寸飞行器。
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主动流动控制
这种飞机很可能必须使用一种称为主动流动控制 (AFC) 的方法进行引导，DARPA 在其公告中也要求使用这种方法。AFC 不是通过移动铰链面来改变飞行器周围的气流，而是以其他方式改变气流。一种技术，例如，通过飞机蒙皮相关部分的一到四毫米宽的孔喷出从喷气发动机中提取的空气。另一种技术使用电极阵列来释放电脉冲，迅速加热附近的空气，使其膨胀，从而热力地改变气流。这些精确放置的扰动会改变特定位置的升力和阻力，以启动俯仰（机头上或下）、滚转（机翼上或下）或偏航（机头左或右）运动。
关于主动流动控制的理论研究可以追溯到 1900 年代初，但在二战后兴趣有所增加。该部门的航空车辆系统和科学高级研究员丹尼尔·米勒表示，一些最重要的早期工作来自洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂工程部门。（臭鼬工厂已申请 50 多项 AFC 专利，洛克希德·马丁公司在其SR-71 黑鸟和F-104 星式战斗机中采用了有限的 AFC 功能。）
尽管有这段历史，但 AFC 从未真正起飞，因为控制飞机周围的气流需要太多的能量。“当您使用 [可用飞机能量] 的 10% 时，您根本无法将 AFC 系统集成到大多数飞机上，”米勒说。
然而，自 1950 年代以来，研究人员已经学会了通过精确定位一股空气或电脉冲将产生最大影响的位置来更好地控制气流——人们可能会将此过程比作将子弹瞄准目标，而不是用炸弹轰炸一般区域。由于现代 AFC 技术更加精确，它们需要的飞机能量要少得多。“正如我们现在看到 [飞机能量] 的百分之一时，”米勒说，“事情开始很好地到位。”
DARPA 的启动计划
商业和学术研究人员已经进行了多次独立的风洞和 AFC 技术飞行演示。据该机构的项目经理亚历山大·瓦兰称，在过去的五年里，DARPA 一直在研究这些测试。例如，2015 年，美国宇航局和波音公司在 757 客机的尾部进行了有限系统的联合测试。2018 年，一个名为创新控制效应器 (ICE) 的小型无尾无人机——由洛克希德·马丁公司、美国空军和伊利诺伊理工学院合作开发——作为北约研究项目的一部分进行了飞行演示。 同一个北约项目负责 2019 年由 BAE 系统公司和英国曼彻斯特大学开发的类似自主飞行器 MAGMA 的飞行。
这些小规模的成功使 DARPA 确信，使用 AFC 的实验飞机或 X 飞机的时代已经到来。“在建模和模拟、组件演示和飞行演示之间，我们认为该技术已经足够成熟，可以进行全尺寸飞机项目，”瓦兰说。
CRANE 将分四个阶段进行。第一个阶段（现在正在进行中）是征集提案。各种工业和学术团队（包括洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂）已经提交了设计方案。这些计划受到严格保密，这使得很难猜测新的 X 飞机会是什么样子。“我不希望人们过早地锁定概念、图片，”瓦兰解释说。他补充说，X 飞机可能是有人驾驶的或无人驾驶的，也可能是无尾的或外观更传统的。它甚至可以将 AFC 与传统的移动控制面结合使用。“如果有人想以更高的马赫数进行更多的[无人作战飞机]方法，他们可能会使用传统的表面进行起飞和着陆——而 AFC 可以增强起飞和远离时的机动性，”瓦兰说。
他指出，最大的挑战是将新型 AFC 系统集成到全尺寸飞机的蒙皮下。但是 CRANE 的申请者，包括臭鼬工厂团队，都持乐观态度。“我们的结论是：这看起来是可行的，”米勒说。“我认为我们已经处于将所有这些组件技术组合在一起并尝试进行飞行演示的射程之内。”