【国产超音速大飞机】

资讯 12-10 阅读:494 评论:0

近日,中俄合研大飞机CR929总师陈迎春在浙江省2020“万亩千亿”航空航天产业国际峰会上接受媒体采访时,就中国国产化客机项目作了相关介绍。谈到未来国产客机方面的话题,陈迎春透露,中国商飞已经开始着手对CR929的后续型号进行研究,包括双通道、三通道、超音速客机和全新布局的CR929。在这些机型中,超音速飞机和全新的布局这两个,尤其值得我们关注。

实际上,现代客机发展到今天,传统的“圆柱形机身+定翼+悬挂发动机”的布局,基本上已经没有更多的潜力可以挖掘了。引擎和机翼的技术“小题大做”式的更新换代,很难与现有产品在根本上拉开质的差距。怎样在确保安全舒适的前提下,更快、更多的将乘客送到目的地,而且费用也尽可能低,一直是各大航空公司追求的目标。今天,安全、舒适、载客量等指标已经没有更大的发展空间,于是乎许多国家开始将目光转向曾经一度被抛弃的超音速。

大飞机CR929

众所周知,冷战时期的欧洲“协和”式与苏联的图-144,是人类历史上只有二架超音速客机进行商业飞行的国家,但两者的飞行经验都不算很成功。关于原因,许多相关资料都有介绍和分析,如:机油消耗过多,长途飞行需要中途落地加油,路途距离反而超过了传统的亚音速客机;超音速客机产生的噪音太大,无法在人口稠密地区快速飞行;机上噪音和振动太大,乘客体验不佳,不能享受空乘人员的服务;票价太高,一般人难以承受,所以航空公司无法返航……等等。

撇开这些问题不说,单从设计本意来看,不管是“协和”还是图-144,实际上都从技术和性能上满足了设计者最初设定的目标,即载载着一定人数的乘客,以较快的飞行速度,在较短的时间内飞往目的地。不过,由于当时的技术水平和各国人民的生活水平,超音速客机的概念似乎有些超前,或者说夸张,使上述两款超音速客机的“服役经验”都只是昙花一现。

至今,随着航空工业技术的发展,特别是新型航空发动机、飞控系统及多种气动布局的出现,超音速公务机原有的种种问题和矛盾,似乎已不再是不可解决的了。

例如,在2017年巴黎航展上,美国BoomSupersonic飞机研发公司展示了一架超音速客机BoomPassengerAirliner,它拥有45至55个乘客,最大飞行速度可以达到2.2马赫。多亏了碳纤维材料的进步,飞机的成本和单位燃油消耗比“协和”客机要低得多,采购价格和运营成本的降低,所带来的是机票的可控性,也就是让大多数人都能坐得起超音速客机。

此外,美国宇航局,大名鼎鼎的NASA,也将于2021年研发超音速客货两用飞机X-59,这也是它的第一个项目。与BoomPassengerAirliner相比,X-59在确保飞机具有超音速飞行能力的同时,更加注重通过外形的改变来减少噪音,特别是减少客机在超音速飞行状态下所产生的噪音,以使其不超过人口稠密区的限制标准,从而实现超音速飞行能力在城市上空也能保持。

为此,我们不难看出,X-59的气动外形与传统飞机有很大的不同,它在一定程度上体现了大胆、创新,甚至是激进。

也许许多人从未想到,中国也是世界上最早对超音速飞机感兴趣的国家之一。约48年前,也就是1972年前后,中方与英法签署了购买“协和”型客机的意向合同,并准备进口2架“协和”型客机用于首长级人物专机,该意向已于1972年7月25日在《纽约时报》公布。

超过一个月之后,8月28日,中英双方又签订了一份意向书,购买了1架“协和”飞机。根据规划,中方购买的3架“协和”客机中的前两架将由法国制造,英国制造1架。但是由于种种原因,我们最终没有把具有传奇色彩的“协和”超音速客机真正引进。

尽管“协和”在中国没有取得成功,但不可否认的是,中国航空业从业人员对于世界先进科技成果与发展趋势的“嗅觉”仍然非常敏锐。现在,陈迎春的话似乎也证明了一点:中国并没有放弃对先进超音速飞机的兴趣。

毫不奇怪,未来国产超音速大飞机也将彻底抛弃现有的客机布局,更多的采用“苗条”的细长造型,加上一定的翼身融合设计,将会形成令人难以想象和预测的外形效果。机体采用大量轻巧、坚固的新型材料制成,可选用无加力的大推力涡扇发动机,达到降低噪音、提高燃油经济性的目的。更大一点的脑洞,它甚至可以使用某些清洁燃料,以及混合动力。

当民用客机或货运飞机能够在低成本条件下进行超音速巡航飞行时,它是否有可能进入军事领域?这仍然是一个很大的可能性。就拿战略轰炸机来说,美国的B-1B、B-2和B-21,俄罗斯的图-160和PAK-DA,从它们的发展来看,不管是美国还是俄罗斯,都无法使战略轰炸机实现隐身,也无法实现超音速飞行性能,只能“取一舍一”。

尽管如此,目前的局限仅仅是由于现有的技术条件所致,像超音速客机一样,50年前的超音速客机可能并不实用,但在当今的航空业水平下,各国又纷纷重启超音速客机的尝试,必定说明了当年困扰人们的技术难题,现在已不再是无从解决的问题。因此,没有人敢保证未来的战略轰炸机是否也可以实现隐身和超音速性能的完美结合。

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