美国空军对翼身融合体飞机兴趣浓厚
作者:安德列洛夫 来源:军鹰动态
1.寻求合作伙伴
2. 翼身融合体飞机
“翼身融合体”(Blended Wing Body)设计,简称为BWB,把传统飞机原来的圆筒加宽,机翼在翼根处很圆滑地融入机体。
在外观上,机身和机翼浑然一体,没有明显的分界线。这样的设计不仅提升了整机的升力系数,而且改善了应力分布,在经济性上比传统构型要好得多。
BWB以加宽的筒体为基础,机翼在翼根处圆滑地融入机体,在外观上浑然一体,机翼与机体没有明显的分界线的设计,整架飞机看上去会短、宽许多。
在战斗机上BWB设计被采用也已经有不短的时间了,但其主要作用是在于降低阻力,使蒙皮更加平顺流畅,更符合“跨音速面积率”。
3. 现实成绩
有趣的是,尽管美国在翼身融合体飞机方面已经取得了一些成绩,但美空军还是决定启动一项全新的翼身融合体飞机项目。
早在2016年,洛马公司(Lockheed Martin)就曾提出过合翼身布局概念(Hybrid Wing-Body,HWB)。
HWB布局是一种翼身融合体布局与常规布局相结合的混合布局,其机体前部分采用翼身融合体布局,机体后部分采用常规后机身加尾翼布局。
洛马公司首次将新型HWB气动布局用于军用运输机的设计中,在设计巡航马赫数下,旨在设计研发一款起飞总重为200吨级,具有理想气动效率与低油耗的高亚音速HWB布局运输机。
飞机的比例模型的翼展约为3米,质量约为20千克,配备了一对电动机。
目前该型运输机尚在概念设计阶段,仅调研到部分参数,全尺寸HWB飞机的翼展为76米,如采用2台双发的HWB布局、可携带100吨有效载荷、拥有与C-5运输机相同的特大货物运载能力、油耗应比现有C-17低70%,满载起飞滑行距离不超过1980米,单程飞行最远距离可达5926公里。
HWB采用翼身融合混合布局,整体以扁平圆滑连贯曲线为主。其涂敷能吸收雷达波的涂料,并采用大面积的吸波复合材料进行全覆盖,将传统翼下吊挂发动机形式改为翼上置形式。
洛马公司已经于2016年完成了缩比模型的低速风洞试验,获取了HWB布局载低速条件下的稳定性与操纵性数据,并且已经于2018年完成了低速测试。
X-48是一种混合翼体无人机,由波音联合了美国空军、NASA和英国Cranfield Aerospace公司共同研发。
X-48无人机翼展长度为6.4米,重178千克,机身的材料采用复合材料制成。采用的是三具小型涡轮喷气发动机提供动力,计划飞行速度可达220千米/小时,飞行高度可达3000米。
X-48发动机设计在机身上方,这种设计使得发动机远离地面,就加油机而言,将喷气流位置升高有利于形成较好的加油环境,未来如果配合H型尾翼,能让操作者享有相比纯翼身融合飞机更强的飞行控制能力和稳定性,也能大大的方便空中加油操作。
目前这款飞行器的试验机已经基本上测试完毕,但因为作为客机所无法避免的安全性不足和乘坐舒适性差而被波音放弃。
4. 不可预测的未来
如果洛马公司和波音公司对美国空军启动的新项目感兴趣,那么它们则这可以各自在HWB和X-48基础进行改进,以更好的匹配美空军的项目要求。
此外,其他飞机开发商也可能获得美国空军的合同。但这美国空军公布最终决定前,一切都还是未知数。
另外,未来项目承包商能否有能力承担美国空军新翼身融合体飞机的开发工作也是一大问题。新飞机的空气动力布局设计不会是一个太大的难题。因为之前洛马公司和波音公司已经证实了这点。
但是,美国空军对新翼身融合体运输机和空中加油机提出了特殊的飞行性能和经济性要求。因此,不能排除新翼身融合体飞机因技术过于复杂而不能完全达到美国空军要求的可能性。
目前,所有关于新翼身融合体飞机的消息仅限于该飞机的论证工作,该阶段的任何成果或许对项目都有一定的益处。如果开发商取得积极的论证结论,那么完全有可能开启新飞机的设计工作。
反过来,如果在新飞机的研发阶段证实新概念飞机确实存在某种缺陷,但它积累的经验仍有助于未来技术的开展。