翼身融合布局 未来大飞机超乎想象

NPU-300设计概念图西北工业大学供图机身和机翼融为一体，尾翼小了很多，发动机改在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……翼身融合布局，这就是未来大飞机的模样。记者近日从西工大获悉，由该校牵头的...

NPU- 300设计概念图 西北工业大学供图

机身和机翼融为一体，尾翼小了很多，发动机改在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……翼身融合布局，这就是未来大飞机的模样。记者近日从西工大获悉，由该校牵头的国内“翼身融合民机技术研究团队”经过十余年的潜心研究，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，其部分核心技术指标达到国际领先水平。

翼身融合布局引领未来民用机设计

“在航空领域，机翼、机身融合的飞机，被称为翼身融合布局（简称BWB）。”西工大航空学院飞行器布局设计研究所常务副所长桑为民教授介绍，目前国际通用的民航飞机是筒身—机翼型传统布局，由一个类似圆柱形的机身，再加上机翼、尾翼、发动机等构成，机身和机翼之间的界限明显。这种传统布局飞机经过数十年的发展，其空气动力效率的发挥已经接近极限。

翼身融合布局的飞机，机身和机翼融为一体，极具流线感的外形设计，让该型飞机在空气中具有传统飞机所不能企及的飞行性能，其气动效率高、结构重量轻、装载空间大，不但节能环保，还能有效降低噪声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。

正因如此，翼身融合布局民机的设计技术，多年来也成为国际航空界争相研究的领域。

攻克技术难关实现民机质的飞跃

“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，并即将进入关键技术的集成验证和试飞验证阶段。”翼身融合布局民机研究团队原负责人、西北工业大学航空学院教授张彬乾剖析，研制翼身融合布局民机，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。

目前，国际上几个代表性概念方案，高速巡航性能都很好，但分别存在起降性能不高；宽短机身不易布置逃生舱门，无法达到世界民航组织规定的90秒应急撤离要求；过宽的客舱影响乘坐舒适性；增压客舱结构及其减重技术未突破等问题。因此，距工程应用仍有较大距离。

以西北工业大学为核心的国内翼身融合布局民机研究团队围绕翼身融合布局民机发展的核心技术挑战，脚踏实地，攻克了一个个技术难关。所完成的NPU-300概念方案基本解决了应用可行性问题。经验证表明，该方案不仅具有优异的高速巡航性能，起降性能显著提高；机身两侧均匀布置了8个舱门，很好地满足了90秒黄金逃生标准要求；每排座位更少，使之具有良好的乘坐舒适性。整体性能达到了国际先进水平，部分指标处于领先地位。

“从侧面看去，这架飞机的背部平整光滑，机翼与机身融为一体，腹部微微向下鼓起——这便是它的机舱。”桑为民教授手持NPU-300仿真模型介绍说，正因为这种独特的设计，NPU-300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来看，我们的NPU-300在诸多性能上，是有较明显优势的。该款概念方案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。”

新一代翼身融合布局民机技术代表着世界民用航空的未来方向，推进该技术发展对于提升我国在未来民机市场的核心竞争力有着至关重要的作用。“我们预计用15年左右的时间，分步实施，从较小尺寸的无人机试飞到大尺寸的无人机飞行验证，加速推动翼身融合民机技术的进一步成熟，期望通过关键技术的集成验证，促进翼身融合民机从概念方案和关键技术研究向型号预研的转变，以期尽快为国家大型民用飞机发展服务。”桑为民表示。记者任娜通讯员赵珍