翼身融合成发展的新趋势!中国版安124巨型运输机或被放弃

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据中新网报道,2023年1月30日,西北工业大学成功完成了翼身融合大型客机缩比试验机BWB300...

  据中新网报道,2023年1月30日,西北工业大学成功完成了翼身融合大型客机缩比试验机BWB300的试飞。此次试飞属于系列关键设计技术的摸底验证,涵盖了起降、通场及规划航线自主飞行等多个科目,试飞结果圆满,预定的飞行计划顺利完成,为后续研发技术奠定了坚实基础。

  西工大研制的BWB300翼身融合客机缩比验证机与传统客机最大的不同在于,它采用了翼身融合设计,机身与机翼之间就没有明显分界。这样的设计带来了显著优势:亚音速状态下的升阻比远高于常规客机,也就是说,飞机的气动布局更高效,从而明显降低油耗。研究多个方面数据显示,在相同载重条件下,采用翼身融合设计的飞机油耗比常规布局低20%以上,这种通过气动设计节油的效果,远超于单纯改进发动机所能带来的提升。

  对于客机而言,油耗率是最重要的指标,耗油率越低,飞机竞争力越强,也更受航空公司青睐。几十年来,客机气动布局基本沿用圆筒状机身加机翼的设计,即使对气动效率再优化,提升幅度也极为有限,哪怕提升1%都十分艰难。因此,过去客机的节油主要是依靠改进发动机,每一代发动机的耗油率相比上一代大约下降15%左右。然而,如果直接优化客机气动布局,油耗率降低幅度将远超15%。比如,美国波音公司X-48B翼身融合验证机,在相同条件下的油耗比常规客机降低约32%,相当于发动机性能提升了两代半以上。

  尽管翼身融合气动布局潜力巨大,但它也有不少缺陷,尤其适合巨型运输机应用。这一设计理念诞生已久,早在1910年便有人提出。二战期间,纳粹德国便研制了翼身融合军用飞机。1937年,霍顿兄弟制造了首款HoV实验机,1943年又研制出Ho-229战斗轰炸机。然而,由于当时技术和计算手段有限,这些飞机存在飞控难度大等问题:三架原型机中,一架为无动力滑翔机,另两架有动力飞机,其中一架在第三次试飞时坠毁。

  如果将翼身融合设计用于对安全性要求极高的客机,还会遇到机舱疏散难题。传统客机机舱圆筒状,纵向较长,紧急疏散相对简单,而翼身融合客机机舱扁平化,宽而矮,若发生紧急事件,有可能会出现混乱和踩踏,达到民航90秒疏散标准仍需深入研究。这也是翼身融合客机迟迟未能应用的根本原因之一。至于发动机位置,则可沿用传统翼吊设计,差别不大。

  关于中国400吨级巨型运输机的研制,许多网友对前苏联的安124、安225,以及美国C5运输机羡慕不已,期望我国尽快跟进。资料显示,前苏联在1975年完成200吨级伊尔76研制,仅7年后便研制出400吨级安124。相比之下,我国运20大型运输机首飞至今已超过十年,但400吨级巨型运输机仍未见踪影。尽管我国已拥有8万吨级模锻机、高强度合金材料及推力35吨级发动机验证机,并具备发展更大推力发动机的能力,但400吨级运输机尚未起步。 原因主要在于,如果采用常规气动布局,我国400吨级运输机一问世便可能落后美国一代。美国下一代军用运输机已基本确定采用翼身融合设计,以提升隐身性、减轻后勤压力和加快装卸速度。若我国仍沿用传统布局,等设计定型时,美国运输机可能已完成研制,届时我国巨型运输机便面临落后一代的尴尬。随着翼身融合关键技术日益成熟,我国很可能放弃中国版安124方案,转而研发400吨级翼身融合巨型运输机。 这一设计将凭借更扁平的机舱大幅度的提高装卸效率,同时翼身融合布局有助于降低雷达反射截面,实现隐身化。改装成隐身加油机后,可在全程隐身状态下明显提升作战半径,油耗降低也有助于减轻日常使用和后勤压力。运20级别运输机已能满足我军大部分运力需求,因此400吨级巨型运输机的研制并不紧迫,可从容规划,直接对标美国下一代运输机。 总的来看,对于大型或巨型运输机,翼身融合设计在综合性能上远超常规布局,能够明显提高燃油效率、隐身性能及装卸效率。随着关键技术逐渐成熟,我国在未来400吨级巨型运输机上采用翼身融合设计的可能性极高,将与美国并驾齐驱。返回搜狐,查看更加多