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无侦7服役后美方大受鼓舞波音立刻跟进用上相似设计

来源:江南体育    发布时间:2024-01-02 05:13:23

  美国波音公司、NASA与多家航空公司合作搞了个新项目,开展所谓的“可持续飞行验证机(SFD)”项目,还给了一个非常NASA的飞机代号:X-66A。这是NASA首架关注助力民航业实现净零排放的X系列飞机。

  就在前几天,NASA和波音联手在奥什科什航展上发布了X-66A飞机的外观。非常有意思的是,X-66A将基于一架停飞的MD-90飞机改装而来,这也保持了NASA在X项目上多快好省的传统,尽量采用现有成品,减少项目投入成本。对航空迷来说,一架已经停飞的机型,有机会重返蓝天,而且还变身造型奇特的验证机,也是值得庆祝的事。

  从波音公布的外观来看,X-66A验证机保留了MD-90原有的机身和T型垂尾布局,采用跨音速桁架支撑机翼(TTBW),引擎也从标志性的尾吊式改成翼吊式。桁架支撑机翼的设计看起来就像2片机翼上下合并,类似中国无侦7的连翼设计。

  在X-66A项目中,阿拉斯加航空、美国航空、达美航空、西南航空和联合航空将提供运营效率、维修、操纵品质和机场兼容性方面的建议。包括在设计阶段,参与方将分享关于可持续运营和机场兼容性方面的反馈;在模拟和实验室测试阶段,让航空公司飞行员在飞行模拟机上体验X-66A并评估飞机的操纵品质;以及在试飞阶段,让航空公司的运营和维修团队对改装过程的X-66A进行评估。

  这一次项目相比历史上那些X验证机也有自己的特色,航空公司用户和制造厂,研究机构紧密合作,这种三合一的模式在NASA的历史上还是首次,也是该机构军用X飞机研发的经验的延续。

  X-66A验证机最大的特色是,翼展将达到44米多,能带来更大的升力。NASA也希望这种连翼设计可以被应用到不一样的尺寸和用途的飞机上,并可能通过采用折叠式翼梢来保持与现有机场设施的兼容性。NASA期望使用先进的推进技术、材料和系统架构后,采用TTBW构型的单通道飞机与现役的国内航线飞机相比,将有望降低高达30%的油耗和排放。X-66A验证机在经过改装后,飞行测试预计将于2028年和2029年进行。

  客机的油耗降低有几方面因素,更先进的结构设计,更先进的材料,以及更先进的发动机。目前来看,航空发动机占据的比重偏大,材料和先进结构设计的比例稍小。

  虽然如此,为了抢占商业市场,飞机制造商还是不遗余力的在所有可能的方向上挖潜。更新的机翼设计,更高强度的先进材料,更先进的低油耗发动机,更轻便的机载设备等等。从气动设计来看,自从上世纪50-60年代开始,民航飞机机翼设计基本就定格在最传统的单翼模式。

  大家都知道,一战期间有很多双翼飞机,到了二战期间,双翼飞机大量减少,最大的因素就是,单翼飞机阻力更小重量更轻,能给飞机带来更强的性能,比如更快的速度,更大的载重等,中国大量使用的运-5飞机,在国外就有单翼的改型,性能大幅度提高。

  跟着时间的推移,民航飞机使用单翼成为传统和固定的标准,也渐渐的发现了一些弊端,比如飞机机翼刚度差,重量大,而且随着时间的推移,飞机为了客户的真实需求持续不断的增加重量,使得飞机机翼不断变长,开始超越机场安全界限,甚至不得不采用机翼尖端折叠技术,最典型的飞机就是波音777X。

  X-66A的机翼设计,整体看来,类似一战的双翼飞机设计,但是也有些不同,分成上机翼和下桁架,上机翼基本和传统机翼一样采用水平高位置设计,下桁架从机身底部出发,向外向上链接到上机翼的正中间位置,大约有一个30度的支撑角度,更奇怪的是,在机翼和桁架连接处,还增加了一个垂直的连接板增加连接刚度。

  从外观来看,下桁架也是机翼剖面设计,类似第二机翼,同时还作为主机翼的支撑,增加飞机机翼的刚度。这种平面位置重合,上下支撑的模式,支撑效果很好,上机翼能够使用更薄,翼展更大升力更大重量更轻的设计,二者综合能明显降低机翼重量,而且还能够得到下桁架的升力增益。

  NASA第一次大动干戈搞双翼设计,有很大的可能是受到了中国成飞的无侦7无人机服役的刺激。无侦7是世界上第一款采用连翼设计并且批量服役的飞机,此前美国波音和洛马公司等,仅仅在纸面上提出连翼设计,但是并没有制造飞机试飞,这也是经典的段子:美国负责PPT,中国制造产品。

  随着无侦7的成功,连翼设计成为飞机设计的一个热点思路,也获得了包括美国波音洛马公司在内的热捧,波音公司第一时间联系成飞,希望进行技术交流,但是被拒绝了,无侦7设计和X-66A还是存在很多不同。

  简单来说就是,无侦7的气动效益更高,双机翼的连接方式是前后连接,下置的主机翼后掠,上置的副机翼前掠,搭在前机翼的中间靠外位置,和机身形成了一个坚固的三角形布局,带来了很好的稳定性。无侦7的两个机翼都采用水平安置设计,没有X-66A的下桁架大倾斜角度带来的升力损失,增升效果更好。

  从技术上来看,美国人的X-66A设计,更像是小打小闹,不像无侦7那么前卫,时间上还晚了10多年,这也是一件怪事。不过有一点还是要肯定,X-66A将是客机领域的一次重大尝试,对客机气动设计的发展会带来很强的刺激。在波音之后,空客说不定也会跟进,更多的资本投入,就会有更新更有效率的设计出现。返回搜狐,查看更加多

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