國際航空航天公司空中客車最近公佈了一款名為“低可觀測無人機測試平臺 (LOUT)”的新型無人機模型，據報道，該模型結合了幾種未公開的隱身技術。 在飛機描述中的一些暗示讓一些航空專家推測，LOUT 的一種雷達規避能力可能來自於缺乏傳統的移動控制面。
在過去的一個世紀裡，飛機控制機制依賴於鉸鏈面，如副翼和方向舵。改變它們的位置會改變機翼或尾翼的形狀，從而改變周圍的氣流，進而改變氣壓。這種調整會推動飛機以可預測的方式進行機動。但傳統的控制面需要外部接縫，雷達可以相對容易地檢測到這些接縫。一架無縫的飛機將具有更強的隱身能力和效能。與使用傳統轉向方法的飛機相比，它還可以減輕重量、縮小尺寸、降低複雜性和成本。
空中客車公司拒絕評論 LOUT 是否包含這樣的控制系統，但開發一種沒有這些移動控制面的飛行器的努力肯定正在加速。今年 8 月，美國政府國防高階研究計劃局 (DARPA) 最近啟動的“新型效應器革命性飛機控制 (CRANE)”計劃邀請創新者設計並製造一架無需可移動表面即可進行機動的飛機，並在 2024 年之前生產出這種功能齊全的全尺寸飛行器。
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主動流動控制
這種飛機很可能必須使用一種稱為主動流動控制 (AFC) 的方法進行引導，DARPA 在其公告中也要求使用這種方法。AFC 不是透過移動鉸鏈面來改變飛行器周圍的氣流，而是以其他方式改變氣流。一種技術，例如，透過飛機蒙皮相關部分的一到四毫米寬的孔噴出從噴氣發動機中提取的空氣。另一種技術使用電極陣列來釋放電脈衝，迅速加熱附近的空氣，使其膨脹，從而熱力地改變氣流。這些精確放置的擾動會改變特定位置的升力和阻力，以啟動俯仰（機頭上或下）、滾轉（機翼上或下）或偏航（機頭左或右）運動。
關於主動流動控制的理論研究可以追溯到 1900 年代初，但在二戰後興趣有所增加。該部門的航空車輛系統和科學高階研究員丹尼爾·米勒表示，一些最重要的早期工作來自洛克希德·馬丁公司的臭鼬工廠工程部門。（臭鼬工廠已申請 50 多項 AFC 專利，洛克希德·馬丁公司在其SR-71 黑鳥和F-104 星式戰鬥機中採用了有限的 AFC 功能。）
儘管有這段歷史，但 AFC 從未真正起飛，因為控制飛機周圍的氣流需要太多的能量。“當您使用 [可用飛機能量] 的 10% 時，您根本無法將 AFC 系統整合到大多數飛機上，”米勒說。
然而，自 1950 年代以來，研究人員已經學會了透過精確定位一股空氣或電脈衝將產生最大影響的位置來更好地控制氣流——人們可能會將此過程比作將子彈瞄準目標，而不是用炸彈轟炸一般區域。由於現代 AFC 技術更加精確，它們需要的飛機能量要少得多。“正如我們現在看到 [飛機能量] 的百分之一時，”米勒說，“事情開始很好地到位。”
DARPA 的啟動計劃
商業和學術研究人員已經進行了多次獨立的風洞和 AFC 技術飛行演示。據該機構的專案經理亞歷山大·瓦蘭稱，在過去的五年裡，DARPA 一直在研究這些測試。例如，2015 年，美國宇航局和波音公司在 757 客機的尾部進行了有限系統的聯合測試。2018 年，一個名為創新控制效應器 (ICE) 的小型無尾無人機——由洛克希德·馬丁公司、美國空軍和伊利諾伊理工學院合作開發——作為北約研究專案的一部分進行了飛行演示。 同一個北約專案負責 2019 年由 BAE 系統公司和英國曼徹斯特大學開發的類似自主飛行器 MAGMA 的飛行。
這些小規模的成功使 DARPA 確信，使用 AFC 的實驗飛機或 X 飛機的時代已經到來。“在建模和模擬、元件演示和飛行演示之間，我們認為該技術已經足夠成熟，可以進行全尺寸飛機專案，”瓦蘭說。
CRANE 將分四個階段進行。第一個階段（現在正在進行中）是徵集提案。各種工業和學術團隊（包括洛克希德·馬丁公司的臭鼬工廠）已經提交了設計方案。這些計劃受到嚴格保密，這使得很難猜測新的 X 飛機會是什麼樣子。“我不希望人們過早地鎖定概念、圖片，”瓦蘭解釋說。他補充說，X 飛機可能是有人駕駛的或無人駕駛的，也可能是無尾的或外觀更傳統的。它甚至可以將 AFC 與傳統的移動控制面結合使用。“如果有人想以更高的馬赫數進行更多的[無人作戰飛機]方法，他們可能會使用傳統的表面進行起飛和著陸——而 AFC 可以增強起飛和遠離時的機動性，”瓦蘭說。
他指出，最大的挑戰是將新型 AFC 系統整合到全尺寸飛機的蒙皮下。但是 CRANE 的申請者，包括臭鼬工廠團隊，都持樂觀態度。“我們的結論是：這看起來是可行的，”米勒說。“我認為我們已經處於將所有這些元件技術組合在一起並嘗試進行飛行演示的射程之內。”