航空航天
X-65内部，DARPA的主动流动控制飞机
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主动式气流控制如何重新定义飞机设计
自航空业诞生以来，飞机的几乎每一个部件都经历了演变。旋转叶片被涡轮机取代，音障被突破，飞行控制也转向了电子控制。
然而，有一个要素近一个世纪以来都没有改变，那就是飞行控制机制。所有飞机都依靠襟翼和方向舵等部件来控制飞机的方向和角度（俯仰、滚转和偏航）。
来源: BoffinPanda
传统飞行控制的工作原理是通过改变飞机的气动外形，增加或减少飞机特定部分的阻力。而主动气流控制（AFC）则截然不同，至少在理论上是如此。这种方法侧重于利用能量主动控制气流，而不是被动地增加或减少空气阻力。目前，这仍然是一个很有前景但主要停留在理论阶段的概念，仅在实验室中进行过测试。
这种情况很快就会改变，最近宣布将推进 X-65 项目，这是一款外观独特的飞机原型，被设计为 AFC 技术的演示机。
来源: 极光飞行科学
内置的 极光飞行科学波音公司旗下的一个部门 (BA )X-65 飞机可能很快就会准备就绪，并为工程师们提供建造 AFC 控制飞机的实践经验。
主动流量控制详解
主动控制
传统的飞行控制系统利用固定的形状或表面来控制飞机周围的气流。相比之下，主动式气流控制则直接利用传感器、执行器和控制算法等工具来改变流场的行为。
例如，喷气发动机产生的气流会通过飞机蒙皮相关部位1-4毫米宽的小孔排出。理论上，这使得主动飞行控制系统（AFC）的反应更加灵敏灵活，能够实时应对湍流等不断变化的情况。这种方法也应该能够提高飞机的效率。
主动流量控制系统的挑战
AFC的一个问题是系统过于复杂。特别是，它要求传感器、执行器和控制算法之间近乎完美的协调。在实际飞机上，任何错误、延迟或不当反应都可能迅速酿成致命后果。
另一个问题是，由于该系统的主动特性，任何电源或机械故障都可能显著改变飞机的飞行姿态。因此，它需要冗余设计和高可靠性，甚至比传统飞行控制系统的要求更高。
最后，大多数 AFC 设计比传统飞行控制更耗能，这对于受电源和重量限制的飞机来说可能是一个问题。
X-65概述
X-65 是 DARPA（美国国防高级研究计划局）和 Aurora Flight Sciences 的联合项目，双方于 2025 年 8 月签署了联合开发该飞机的协议。该项目是……的一部分 CRANE（利用新型效应器控制革命性飞机）一项旨在开发“以主动流动控制（AFC）为主要设计考虑因素的新型 X 平面”的研究计划。
“X-65平台将是一个持久的飞行测试资产，我们相信未来的飞机设计和研究任务将能够利用其底层技术和飞行测试数据。”
因此，X-65 首先是一款技术验证机，其设计重点是 AFC，旨在更多地了解如何在实际商用飞机上部署这项技术。
这架飞机的翼展为 30 英尺（9 米），总重为 7000 磅（3,175 公斤）。它将完全无人驾驶，预计速度可达 0.7 马赫。
AFC设计
该飞机最初将配备传统的襟翼和方向舵，以及自动飞行控制（AFC）执行器。
这样，科学家们就可以将 AFC 与传统飞行控制进行比较，以此作为性能比较的基准。
后续测试将逐步更多地依赖 AFC 效应器，最大限度地减少移动表面的使用。
该飞机内部将设有管道和动力装置，用于控制机舱内的气流。14种不同的AFC执行器采用模块化设计，可在测试阶段与其他设计进行互换。
“我们将安装传感器来监测 AFC 执行器的性能与传统控制机制的比较情况，这些数据将帮助我们更好地了解 AFC 未来如何彻底改变军用和商用飞行器。”
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| 特性 | 传统控制 | 主动流量控制（AFC） |
|---|---|---|
| 主要机制 | 机械舵面（襟翼、方向舵） | 喷气装置、传感器、控制算法 |
| 能源使用 | 被动式，低 | 活跃，更高 |
| 响应 | 较慢的机械延迟 | 实时动态控制 |
| 故障模式 | 可预测的，渐进的 | 需要冗余设计；故障可能突然发生 |
| 潜在的好处 | 行之有效，简单易用 | 更高的升力、更小的阻力、更隐蔽的特征 |
X-65 时间线
Aurora 于 2020 年开始进行 CRANE 项目，并于 2022 年进行了风洞试验。
该项目于2023年5月获得正式批准。之后，又开始了进一步的测试。
目前飞机正在建造中，机身预计将于2026年1月在奥罗拉公司位于西弗吉尼亚州布里奇波特的制造工厂完成。推进系统和自动飞行控制系统（AFC）的组件也已制造完成，等待集成到飞机上。
来源: 极光飞行科学
X-65计划旨在证明什么
除了试验 AFC 之外，明确的目标是创建一个平台，以便在此基础上构建后续的军用和民用飞机设计。
AFC 的一个主要优势是它能更好地应对湍流，并最终可能实现更简单的设计，从而无需大型、复杂的机械控制面。
它还可以减少阻力并增加升力，从而节省燃料并增加飞行航程。
从军事角度来看，通过控制尾流和空气动力学特征，AFC 可以帮助提高隐身性能，这是一个重要的因素，因为像 GaN（氮化镓）这样的先进半导体被用于制造越来越高效的雷达。
最后，AFC 可以帮助稳定和提升飞机的起飞，这对于从航空母舰上起飞的战斗机或无人机非常有用。
X-65对未来飞机意味着什么
X-65 及其主动流量控制系统不会直接成为可用的战斗机或无人机，而是一个技术平台，未来将以此为基础建造功能性飞机。
这些系统的效率和实用性还有待观察，而 X-65 测试将对此进行澄清。
最有可能的是，第一个应用领域将是先进的军用飞机，因为从航空母舰起飞或需要隐身的无人机或有人驾驶飞机的要求要高得多，而AFC将使它们受益。
之后，一旦这项技术得到验证并成熟应用，就有可能将其应用于民用飞机。起初，它或许会作为传统飞行控制系统的补充，并逐步在新式客机设计中取代传统系统。
对于投资者而言，AFC 代表着波音公司研发工作中嵌入的一项多年技术选择——如果实现商业化，它最终可能会提高利润率、升级军方合同，并影响下一代客机的设计。
投资主动式流量控制
极光飞行科学/波音
(BA )
Aurora Flight Sciences公司不仅在研发X-65飞机，还在研发许多其他飞机：
- 小型飞行无人机 （无人机系统 – UAS）例如 Skyron-X 侦察无人机。
- 此 半人马座可选驾驶飞机 是一种由地面站操控的小型飞机，机上配备安全飞行员，可在国家空域系统 (NAS) 中进行经济高效的飞行测试。
- 许多实验性飞机，无论是有人驾驶的还是无人驾驶的，电动的还是传统的，都得益于快速原型制作和先进的制造方法，包括 3D 打印、CNC 5 轴加工、自动原位计量和自动纤维铺放。
- 例如 “自由使者”水上飞机， SPRINT一款采用翼内风扇技术的垂直升力X型飞机，是美国宇航局的 电气化动力系统飞行演示（EPFD）或者美国宇航局的X-66可持续飞行验证机（SFD）
总而言之，这使得 Aurora 成为波音公司的实验/研发部门。
波音公司，以及更大的集团公司 该公司近来经历了一段艰难时期，尤其是其飞机发生了一系列坠毁事故。 以及 其星际客机太空舱的失败事件曾被媒体大肆报道。.
尽管如此，它仍然是飞机制造领域的巨头，777X 项目的交付量正在增加，预计到 2025 年第三季度，其收入将达到 23.5 亿美元，而 2024 年第三季度为 17.8 亿美元，并且自由现金流将恢复为正。
777X 的强大发动机在 2025 年迪拜航展上给专家和公众留下了深刻的印象，飞机起飞速度非常快，机动性很强。
虽然商用飞机是该公司最引人注目的部分（2025 年第三季度收入为 11.1 亿美元），但国防、航天和安全部门也是主要贡献者（2025 年第三季度收入为 6.9 亿美元），服务（主要是现有飞机的零部件和维护）带来了 5.4 亿美元的收入。
因此，该公司可能尚未完全摆脱过去的困境，还需要进一步改革其生产流程并彻底改造其供应链。值得注意的是， 2024年以4.7亿美元重新收购Spirit Aerospace.
但该公司正在重回正轨，并且获得了一系列稳定的军方订单。 例如，五角大楼和以色列持续订购价值7亿美元的空中加油机和阿帕奇直升机。应该能够维持公司的运营，同时修复其民用飞机部门的声誉。
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