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中国新型大飞机进行风洞测试 用上了战斗机布局(图)

发布时间:2019-07-03 05:06 来源:未知 编辑:admin

  这一最新客机的缩比模型,展示出世界顶尖的该类别民航机气动整体布局,让人眼前一亮!

  这就是中国航空工业气动院设计的“灵雀B”大边条翼身融合民航客机验证机缩比模型

  它刚刚实施了首次风洞自由飞试验,在我国先进大尺寸风洞中完成六自由度飞行试验。试验中该先进民航客机缩比模型的操纵性、稳定性、飞行品质得到了考验。

  大边条、翼身融合,是现代战斗机上极为出色的一种气动整体布局,目前还没有民航客机使用这一设计,假如中国能率先打造相关客机,将引领该领域世界潮流。边条是机身机翼之间的延展过度结构,它最大的优点是可以产生有利的脱体涡,改善提高飞机气动性能。在历史上,后掠翼或三角翼有着较好的高速性能,但低速性能很差,升阻比不理想。而在大迎角飞行时,常规布局的飞机容易失速,这扼制了机动性的改善。此外传统布局横侧稳定性不尽理想。

  为克服后掠翼等传统布局上述缺点,出现了大边条翼设计,它能够产生有利的脱体涡流,使得低速下、大迎角下仍有足够升力。横测稳定性也有所改善。

  此外,大边条令飞机在相对高速飞行时,激波强度获得降低,提高了机翼气动效率,包括配平阻力减少大约20%。这对于进一步提高已经接近音速的现代民航客机的速度,有明显益处。

  大边条往往与翼身融合布局同时出现,即机翼和机身结构采用渐进过渡,而不是传统上突兀的简单过渡。这有利于优化整体气动性能,同时也有利于增大内部空间,翼身融合部位可安排油箱、设备舱等等。

  但为了克服这一布局的固有缺点,即低速情况下升力、阻力特性差于同面积的常规机翼,以及迎角变化会导致边条产生的力矩不呈线性的变化等,需要应用随控布局技术,但这对中国目前的飞行控制技术而言已经问题不大。

  “灵雀B”这一试验,非常有利于进一步深入掌握、发展优化该先进布局的飞控系统设计。其风洞试验技术飞行模拟度属于目前最高水平。

  该缩比模型,属于大尺寸模型,翼展达到1.5米,由2部电动涵道风扇作为动力装置。其六自由度耦合操纵模态下的自动增稳与姿态指令控制能力,令人刮目相看。

  航空工业试验团队在已有风洞虚拟飞行试验技术的基础上进一步探索,完成了风洞自由飞试验系统硬件平台搭建,突破了动力学相似模型设计、飞控系统设计集成、数据实时采集与通信等关键技术。

  为实现这一新颖的机身结构,“灵雀B”验证机运用了大量复合材料,并使用3D打印技术打造次承力部件、起落架。

  “灵雀B”完成的风洞六自由度飞行,将极为有利于下一步气动、飞行、控制整体化设计取得更大突破。

  过去,美国也曾经推出了一些相关“翼身融合”的设计概念,或者缩比模型验证机,例如波音联合NASA研制的X-48B飞翼验证机。应当说它更接近飞翼布局,但仍有翼身融合的特点。

  但应当指出,X-48B的技术跨度极大,因此在进行一段时间测试后,已经被束之高阁。目前,哪一个国家先推出气动布局打破几十年来传统的民航客机,很可能是综合国力直接比拼的结果,笔者相信在中国国力迅速增长的情况下,第一种翼身融合民航客机首先出现在中国,是完全可能的。(作者署名:空中世界加特林)

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