不甘落後,中國航空航天大學十年努力,推出新穎飛翼客機方案

民航飛機是全世界最常用的遠程交通工具,也是世界航空大國爭奪的焦點,民航飛機研製費用高昂,難度大,要求高,安全性,經濟性,耐用性,持久性考驗下,很少有新興國家能輕鬆突破歐洲美國的防禦,畢竟歐洲空客和美國波音在飛機研發上具有連貫的,長達百年的歷史,這種超長期的積累和鋪墊,在別的行業很難見到。

民航飛機最大的特點也是最大的弱點就是:外形幾乎千篇一律,一個直筒子機身,加個機翼和尾翼就是所有,尾翼的變數就在於發動機位置,機翼吊掛還是尾部吊掛,這兩種佈局都有近70年的歷史,廣大航空科學家的夢想就是:如何能突破這個格局的舒服,更上一層樓!

不甘落後,中國航空航天大學十年努力,推出新穎飛翼客機方案

中國商飛最近10年的研發,包含了2種流行氣動佈局:發動機翼吊和尾吊

現有設計最大的優勢在於,設計簡潔,製造方便,機身當成一個圓柱設計加工,結構最輕,強度最高,而且很容易通過機身加長,縮短不斷推出新的機型,唯一所需要配套的就是發動機推力,這也給製造廠帶來了巨大的便利,而且這種設計也容易通用大部分部件,包括飛行員,維修等等,航空公司非常喜歡。

科學家最不滿意的是,現有飛機氣動佈局並不完美,自從上世紀90年代B-2隱身轟炸機面世以來,比常規佈局高達30%的氣動優勢,吸引了航空技術專家的目光:飛翼升力體成了改變現有民航技術格局的焦點,為此多個美國都嘗試多種飛翼方案,但是都不太成功,眾多問題的困擾使得飛翼民航機,遲遲不能成為現實!美國這種尷尬局面,軍迷稱為:狗舔熱油鍋,看得到吃不到!

不甘落後,中國航空航天大學十年努力,推出新穎飛翼客機方案

波音開發了飛翼客機模型,主要設計和B2轟炸機類似

波音公司作為世界頭牌大廠,他們花費了很多精力在飛翼升力體客機上,時間超過20年,最有名的包括X-48飛翼技術驗證機,但是長期以來,一直沒有得到像樣的進展,這種新型佈局氣動優勢很大,但是改變了所有現行的民用客機慣例,旅客座艙不再是一個長條,而變成一張大餅,一排旅客數量輕鬆超過10人,甚至20人,不靠窗旅客數量大幅度上升,乘坐舒適感很差。

而且這種設計還帶來了旅客撤離困難,裝貨卸貨麻煩的弱點,機身和機翼融為一體,也帶來了巨大的派生難題,隨便改動機身變得代價昂貴,等於重新設計一架飛機,過去的福利不再有了!

不甘落後,中國航空航天大學十年努力,推出新穎飛翼客機方案

中國西工大在飛翼客機有多種創新方案

西工大是中國航空航天名校,曾經培養出殲-20總師楊偉,和運-20總師唐長紅等航空技術專家,他們在航空新科技和新佈局上卓有成效,經過10多年的研究,他們最近推出了NPU- 300飛翼設計方案,這種方案和波音方案外表類似,都是採用飛翼升力體設計,機翼中央是機身,發動機在後機身脊背上,最大的亮點在於中央機身設計!

機身上表面和機翼外側齊平,而下表面則機翼外側採用融合設計,機身上部分為客艙,一排最多可以安排16個座位,下部分貨艙,最多可以安排4個國際標準集裝箱,這種設計的好處在於,和波音飛翼客機方案相比,減少了旅客倉的寬度,提高了靠窗旅客的比例,帶來了更大的乘坐舒適感,而且貨艙直接在客艙下方,也比較方便現有航空公司操作,提高了通用性!

飛翼客機在技術上擁有無可匹敵的氣動優勢,但是麻煩在於滿足起降、噪聲、應急疏散、舒適性等要求;還有翼身融合佈局特殊形狀的增壓客艙結構及其減重問題,這種客機要投入使用,傳統民航操縱運行習慣需要極大變化,所以推進難度很大,不管怎樣,飛翼客機巨大的性能優勢,還是吸引設計師和航空公司投入這一史無前例的偉大變革中,一定會成為現實!


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