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中国翼身融合民机设计取得重大成果,部分技术指标国际领先

阅读量:3810258 2019-10-26


中国青年报客户端西安10月24日电(赵珍 中国青年报·中国青年网记者 孙海华)未来的大飞机长什么样?机身和机翼看起来融为一体,没有明显分界,尾翼小了很多,发动机位于飞机的尾部而不是机翼下,流线型的宽扁机身仿佛一只蓝鲸……这一极具未来感的飞机形态,出现在了西北工业大学今日召开的新闻发布会上。
NPU- 300设计概念图。西北工业大学供图
记者从发布会现场获悉:由该校牵头的国内“翼身融合民机技术研究团队”在相关项目支持下,经过十余年潜心研究,在翼身融合布局民机总体综合设计技术方面取得重大原创性研究成果,部分核心技术指标达到了国际领先水平。
目前,国际通用的民航飞机均为“筒身——机翼型”传统布局,即由一个类似圆柱形的机身加上机翼、尾翼、发动机等构成,机身和机翼之间界限明显。经过数十年发展,这种传统布局飞机的空气动力效率发挥已接近极限,类此导致其油耗、噪声、排放等环保指标无法进一步降低。
团队部分核心成员。郭友军 摄影
翼身融合布局(简称BWB)飞机,则是一种机翼、机身融合的飞机。“它的特点是机身和机翼融为一体,极具流线感的外形设计让飞机在空气中具有传统飞机所不能企及的飞行性能。”发布会上,西工大航空学院教授、翼身融合布局民机研究团队原负责人张彬乾表示:翼身融合布局飞机的气动效率高、结构重量轻、装载空间大,不但节能环保,还能有效降低噪音和发动机有害气体排放。
世界民航组织、美国联邦航空管理局、欧洲航空安全局均认为,翼身融合布局民机是有望实现未来绿色航空“经济、环保、舒适、安全”要求的民机革命性技术之一。也正因如此,翼身融合布局民机的设计技术,多年来成为国际航空界争相研究的领域。
据介绍,翼身融合布局民机的研制主要有两个核心问题需要解决:一是设计方案的应用可行性问题,需要重点解决如何在突出高气动效率的同时,满足起降、噪声、应急疏散、舒适性等要求;二是翼身融合布局民机特殊形状的增压客舱结构及其减重问题。
“NPU-300概念方案”机舱内上部为乘客区域,下部为载货区域。西北工业大学供图
以西工大为核心的国内翼身融合布局民机研究团队,汇集了航空院所、相关高校的优势力量,所完成的“NPU-300概念方案”基本解决了应用可行性问题。经相关验证表明:方案具有优异的高速巡航性能,起降性能显著提高,升阻比(即飞机飞行时升力与阻力之比,升阻比越高,飞机的气动效率就越高,飞机的巡航飞行性能就越好)远远高于传统民用飞机20左右的升阻比极限。
与此同时,“NPU-300概念方案”还具有强大的装载能力,设计载客300名或载重40吨、航程13000公里。“根据国内外同类型飞机公开的数据,这一方案在诸多性能上具备明显优势,已初步满足了新一代民机经济性、环保性、舒适性、安全性的要求,比目前的筒体-机翼构型飞机具有质的飞跃。”西工大航空学院教授、飞行器布局设计研究所常务副所长桑为民表示。
张彬乾教授与博士生讨论。郭友军 摄影
据悉,目前,翼身融合民机的一些主要关键技术已经系统开展了地面试验验证,并将进入关键技术的集成验证和试飞验证阶段。2019年9月和10月,航空学报编辑部分别在中英文版《航空学报》和CJA(Chinese Journal of Aeronautics)专栏发表了这一研究成果。
来源:中国青年报客户端

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