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民航客机的未来是什么?”翼身一体化“将油耗降低20%。。

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由wyair163在新加坡航展上生产的空客展示了其最新的“游骑兵”验证机。与我们常见的民用飞机不同,“游骑兵”是一种“翼身一体”的布局,颇具科幻色彩。空客表示,“游骑兵”项目于2017年6月启动,其2米长、3.2米宽的比例验证机已于去年6月完成首次飞行。尽管和车展上的概念车一样,演示者与未来的实际量产飞机不同,但这次空客展也显示了航空制造商对未来飞机的思考。”“翼身一体化”的概念可能真正进入未来的商用航空领域。

空客“护林员”翼身一体化不是一个新概念,它出现于20世纪40年代,与现有飞机气动布局相比,机翼到机翼过渡的“机身融合”是顺畅的。由于这种设计,气动阻力较小,飞机的飞行效率会得到提高,飞机的可用空间也会更大。空客在介绍“游骑兵”时提到,与目前的单通道飞机相比,“游骑兵”有可能将油耗降低20%。在世界各国呼吁环保、降低航空业碳排放的背景下,“翼身一体化”的设计自然可以得到青睐。空客“游骑兵”演示机的试飞研究了中国、美国和欧洲的“翼身一体化”技术。

然而,大部分研究成果都应用于军用飞机上,而美国B2轰炸机可以看作是典型的“翼身融合”飞机。在民航业中,翼身一体化的应用比较缓慢。以波音公司为例。上世纪90年代,波音公司还研究了将这一概念用于运输机制造未来飞机的方法。甚至有很多人猜测,所谓的波音797将是一架巨型“翼身融合”飞机。不过,波音后来推迟了这一概念的应用。直到2015年左右,美国开始推进未来运输机(空中加油机)项目,“翼身一体化”运输机概念再次受到关注,制造商也开始进行验证机的制造和研究。

除了“翼身一体化”的优势外,飞机在想象中的缺陷也减缓了制造商对这一概念的应用。第一个问题是安全。与我国现有的飞机布局相比,“翼身一体化”的概念更加难以操作,这是民航面临的一大挑战。无论是飞控系统还是飞行员的驾驶模式,显然都需要调整。此外,考虑到所有民用飞机都是增压机舱,与目前的圆柱形机身相比,“翼身一体化”概念需要更加注重其结构强度,以避免在飞行过程中出现解体的危险。美国宇航局测试了翼身融合的概念。

其次,它的客舱布局需要更多的考虑。在“翼身一体”的概念下,如果将乘客区延伸到靠近机翼两侧的地方,乘客会更强烈地感受到飞机的倾斜度等姿态,舒适度也不好(因为飞机的尾部一般大于飞机的抖动)。如果只是乘客集中在“翼身一体”飞机的中部,那么如何利用剩余空间或调整设计就需要慎重考虑,否则更多的“翼身一体”空间优势可能成为劣势,而所谓提高飞行效率的优势就不再存在。在空客的概念舱图中,我们注意到它似乎把乘客集中在飞机中间,而且机舱也采用了模拟舷窗而不是真实的舷窗。

其次,考虑到现有的民用航空安全法规,如何使“翼身一体化”客机满足紧急疏散等安全规定也是值得探讨的。与今天的一些有翼外出口的民用飞机不同,未来的“翼身融合”飞机可能需要寻找其他的疏散通道。最后,需要指出的是,如果要用于民用,有必要考虑“翼身一体化”飞机是否能够与现有机场设施兼容。为了配合现有的航空设施,航空制造业做出了大量的牺牲,如波音77X,为了不让翼展过长,设计小翼在地面上折叠。但对于“翼身一体”的概念,必须有更多的方面需要调整。

美国的x-48b翼身融合验证机在未来是有可能的,就像100年前一样,我们不会想象民航飞行的普及。航空的发展总是需要一些好的主意。当所有潜在的问题都能得到解决时,无论是哪种概念设计,都具有实际应用的可能性。来源:网易航空责任编辑手稿:林志恒﹣ny9285。。

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