近日，中國(guó)最先進(jìn)氣動(dòng)設(shè)計(jì)的民航客機(jī)，進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試！

這一最新客機(jī)的縮比模型，展示出世界頂尖的該類別民航機(jī)氣動(dòng)整體布局，讓人眼前一亮！

上圖就是中國(guó)航空工業(yè)氣動(dòng)院設(shè)計(jì)的“靈雀B”大邊條翼身融合民航客機(jī)驗(yàn)證機(jī)縮比模型。

它剛剛實(shí)施了首次風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)，在我國(guó)先進(jìn)大尺寸風(fēng)洞中完成六自由度飛行試驗(yàn)。試驗(yàn)中該先進(jìn)民航客機(jī)縮比模型的操縱性、穩(wěn)定性、飛行品質(zhì)得到了考驗(yàn)。

大邊條、翼身融合，是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)上極為出色的一種氣動(dòng)整體布局，目前還沒(méi)有民航客機(jī)使用這一設(shè)計(jì)，假如中國(guó)能率先打造相關(guān)客機(jī)，將引領(lǐng)該領(lǐng)域世界潮流。邊條是機(jī)身機(jī)翼之間的延展過(guò)度結(jié)構(gòu)，它最大的優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生有利的脫體渦，改善提高飛機(jī)氣動(dòng)性能。

在歷史上，后掠翼或三角翼有著較好的高速性能，但低速性能很差，升阻比不理想。而在大迎角飛行時(shí)，常規(guī)布局的飛機(jī)容易失速，這扼制了機(jī)動(dòng)性的改善。此外傳統(tǒng)布局橫側(cè)穩(wěn)定性不盡理想。

為克服后掠翼等傳統(tǒng)布局上述缺點(diǎn)，出現(xiàn)了大邊條翼設(shè)計(jì)，它能夠產(chǎn)生有利的脫體渦流，使得低速下、大迎角下仍有足夠升力。橫測(cè)穩(wěn)定性也有所改善。

此外，大邊條令飛機(jī)在相對(duì)高速飛行時(shí)，激波強(qiáng)度獲得降低，提高了機(jī)翼氣動(dòng)效率，包括配平阻力減少大約20%。這對(duì)于進(jìn)一步提高已經(jīng)接近音速的現(xiàn)代民航客機(jī)的速度，有明顯益處。

大邊條往往與翼身融合布局同時(shí)出現(xiàn)，即機(jī)翼和機(jī)身結(jié)構(gòu)采用漸進(jìn)過(guò)渡，而不是傳統(tǒng)上突兀的簡(jiǎn)單過(guò)渡。這有利于優(yōu)化整體氣動(dòng)性能，同時(shí)也有利于增大內(nèi)部空間，翼身融合部位可安排油箱、設(shè)備艙等等。

但為了克服這一布局的固有缺點(diǎn)，即低速情況下升力、阻力特性差于同面積的常規(guī)機(jī)翼，以及迎角變化會(huì)導(dǎo)致邊條產(chǎn)生的力矩不呈線性的變化等，需要應(yīng)用隨控布局技術(shù)，但這對(duì)中國(guó)目前的飛行控制技術(shù)而言已經(jīng)問(wèn)題不大。

“靈雀B”這一試驗(yàn)，非常有利于進(jìn)一步深入掌握、發(fā)展優(yōu)化該先進(jìn)布局的飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)飛行模擬度屬于目前最高水平。

該縮比模型，屬于大尺寸模型，翼展達(dá)到1.5米，由2部電動(dòng)涵道風(fēng)扇作為動(dòng)力裝置。其六自由度耦合操縱模態(tài)下的自動(dòng)增穩(wěn)與姿態(tài)指令控制能力，令人刮目相看。

航空工業(yè)試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在已有風(fēng)洞虛擬飛行試驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索，完成了風(fēng)洞自由飛試驗(yàn)系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建，突破了動(dòng)力學(xué)相似模型設(shè)計(jì)、飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與通信等關(guān)鍵技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)這一新穎的機(jī)身結(jié)構(gòu)，“靈雀B”驗(yàn)證機(jī)運(yùn)用了大量復(fù)合材料，并使用3D打印技術(shù)打造次承力部件、起落架。

“靈雀B”完成的風(fēng)洞六自由度飛行，將極為有利于下一步氣動(dòng)、飛行、控制整體化設(shè)計(jì)取得更大突破。

過(guò)去，美國(guó)也曾經(jīng)推出了一些相關(guān)“翼身融合”的設(shè)計(jì)概念，或者縮比模型驗(yàn)證機(jī)，例如波音聯(lián)合NASA研制的X-48B飛翼驗(yàn)證機(jī)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)它更接近飛翼布局，但仍有翼身融合的特點(diǎn)。

但應(yīng)當(dāng)指出，X-48B的技術(shù)跨度極大，因此在進(jìn)行一段時(shí)間測(cè)試后，已經(jīng)被束之高閣。目前，哪一個(gè)國(guó)家先推出氣動(dòng)布局打破幾十年來(lái)傳統(tǒng)的民航客機(jī)，很可能是綜合國(guó)力直接比拼的結(jié)果，我們相信在中國(guó)國(guó)力迅速增長(zhǎng)的情況下，第一種翼身融合民航客機(jī)首先出現(xiàn)在中國(guó)，是完全可能的。