西工大翼身融合民机试飞成功,相关技术研究取得重大突破,还有哪些信息值得关注?

2023-02-01 08:00:16
日前,西工大研制的翼身融合大型客机的缩比试验机试飞成功。作为系列关键设计技术飞行验证的摸底试飞试验,此次试验进行了试验机的起降、通场、规划航线自主飞行等科目测试,完成了预期的飞行计划。 还有哪些信息值得关注?'

这两天媒体报道了西北工业大学在靖边机场首次试飞翼身融合体技术缩比验证机NPU-BWB-300(以下简称NPU300)的消息。



其实翼身融合体技术验证国内外这些年一直都在搞。国内的商飞在2013年试飞了“灵雀”A第一代翼身融合体验证机,2017年又试飞了后续型号“灵雀”B。2018年则试飞了第二代翼身融合体验证机。不过从气动布局看,西工大的这个验证机应该是国内最先进的。


灵雀B,发动机是翼吊布局



BWB是Blended Wing Body“翼身融合体”的英文缩写。多年的空气动力学研究发现纯飞翼(FW)是巡航状态下升阻比很高的一种气动布局,但飞翼存在着纵向稳定性差的先天弱点。所以大家退而求其次,保留机身,就成了BWB构型。评价BWB的先进性,一个比较糙的办法就是看机身的比重大小,机身的比重越小就越先进。所以按这个标准,灵雀B还是有很明显的机身,因此其布局在气动方面的升阻比是不如西工大的NPU300,但好处是纵向、航向稳定性都会好很多。所以就试飞的验证机构型而言,国内的翼身融合研究方向是逐渐减少布局中的机身比重。


商飞的第二代验证机,发动机移到了机翼上方



而国外的研究呢,就说老美吧。老美的波音在21世纪初便跟NASA合作搞出了气动布局很NB的X48B验证机,2007年开始试飞,飞了4年。可能很多人见过它的照片,如下图所示:



这玩意看上去几乎就没有机身全是机翼了,就说先进不先进吧?但是啊但是,后继的,波音/NASA在2012年首飞的X48C验证机就稍微调整了一下长成这模样了:



是不是很像NPU300了?当然它比NPU300可早飞了10年。为什么X48C这么改呢?我猜测,还是前面的X48B步子太大扯着蛋了,你看X48B几乎只有机翼,造成纵向稳定性不好,然后航向稳定性只靠着翼梢小翼看来也不行。所以,只好把后机身拉长以增强纵向稳定性,再配上一对V型尾翼同时加强纵向稳定性和航向稳定性。所以,美国人验证机的变化方向是和我们反着的,从非常先进的近飞翼布局退化到当前这种带V型尾翼的翼身融合构型。

其实,空客2019年试飞的BWB验证机也是这种有部分后机身+双尾翼构型,因此这种布局看来是当前技术先进性与工程可行性冲突下一种较好的折中方案。


不过,凭心而论波音这些年在BWB布局上的心血并没有白费,人家对于翼身融合还是掌握得比较深入,也更为自信。在上周的AIAA SciTech论坛与博览会上,波音展出了其新一代战术运输机/加油机的概念模型,把BWB与隐身结合了起来,但我们仍旧能够依稀看到X48C的影子。


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大家注意了,这个问题是航空工业提的,搬个小板凳等着他自己来填坑,哈哈 。

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这是非常有想法的一次成功。

航空航天专业,每一次创新和成功的影响往往并不仅仅在自己的领域,而对于我们来说是牵一发而动全身的,尤其是对工业材料的影响巨大,在确实有利益的前提下,可以牵动中国的工业做很多的产业升级,意义不可谓不重大。

具体到这一次翼身融合飞行实验的成功,是在抢占国际客机市场的先发时段,一步快则步步为赢。这是市场环境下颠扑不破的铁律,其意义与5G的订立模式相仿,是站在高阶领域与别人竞争的态势。

当然了,我们现在的现实定位还是以赚钱和实践为主,能快速研制出合格的客机,形成规模生产能力,以商养研,并促进上下游的产业升级,形成商业输入输出的良性循环,是较为迫切的。

最后我想,任何一次关于飞行的成功,都是在让一个国家的兴盛之梦靠的更近。

PS:民用机就发布的那个颜值,是足够nice的,对某些爱好者来说说是一眼钟情都不为过,可能专业答主会不厌其烦的拓展来说,我就不截图了,在这里赞一个!

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