翼身融合大型客機縮比試驗機試飛成功

西北工業大學研制的翼身融合大型客機縮比試驗機。科研團隊供圖

【資料圖】

“飛過來了！看，這個飛機太漂亮了！”

日前，在陜西靖邊通用機場（無人機試驗測試中心），一架外形新穎的飛機從跑道上起飛，自由地飛行在蔚藍的天空中，顯得格外引人注目。

這是西北工業大學（以下簡稱“西工大”）研制的翼身融合大型客機的縮比試驗機試飛的場景。作為系列關鍵設計技術飛行驗證的摸底試飛試驗，此次試驗進行了試驗機的起降、通場、規劃航線自主飛行等科目測試，圓滿完成了預期的飛行計劃。

飛行試驗由西工大牽頭的國內翼身融合民機技術研究團隊組織實施，是翼身融合民機技術研究從概念研究到技術驗證的關鍵一步，是翼身融合民機技術研究的重要里程碑節點。

推動民機領域技術變革

領潮未來發展方向

翼身融合民機外形擁有寬扁的機身，極具流線感，機身和機翼之間過渡光滑，沒有明顯的界線，機艙位于微微鼓起的機身下方。

這種機翼、機身融為一體的飛機，被稱為翼身融合飛機，是未來民機的發展方向。

“在全球空運需求持續增加、氣候變暖和國際能源危機的多重背景下，發展更為‘經濟、環保、舒適、安全’的綠色航空成為國際民航領域的共識。”西工大民航學院張永杰教授說。

張永杰介紹，目前，國際通用的傳統民航飛機是由一個類似于圓柱形的機身和機翼、尾翼、發動機構成的。這種機翼和機身有著明顯界限的傳統布局經過數十年的發展，其空氣動力效率已幾近極限，飛機的油耗、噪聲、有害氣體排放等環保指標無法進一步降低。

為了推動民機技術變革，經過多年的探索，國際航空界發現這種機翼、機身高度融合的翼身融合民機具有氣動效率高、結構重量輕、裝載空間大、節能、環保等優點，是滿足未來民機發展要求的革命性技術之一，是國際上下一代寬體客機發展的優先方向。

20世紀90年代末以來，由西工大牽頭的國內翼身融合民機研究團隊匯集了國內航空院所、相關高校的優勢力量，是國內最早深入該領域研究的團隊之一，經過多年的技術攻關，團隊取得了一系列國際領先的研究成果。

堅持自主創新

攻克關鍵核心技術

“概念方案牽引關鍵技術研究，關鍵技術研究支撐方案演化成熟，這是我們團隊在進行翼身融合民機技術研究時確立的發展路線。”翼身融合民機技術研究團隊原負責人、西工大航空學院張彬乾教授說。

多年來，國際航空界在翼身融合民機關鍵技術研究過程中遇到了一些技術瓶頸，如低速性能差、縱向控制難、安全性和舒適性差等問題。

西工大翼身融合民機技術研究團隊持續關注跟蹤國際技術動態，瞄準國外技術瓶頸，尋求突破，自主創新，探索新的技術途徑，在國際上率先提出“后體加長翼身融合布局”新概念，并圍繞高速飛行與低速起降性能協調、客艙乘坐舒適性與應急疏散兼容、增升與配平能力匹配三個核心技術難題，攻堅克難、獲得突破，形成了綜合性能國際領先的NPU-BWB-300翼身融合民機技術概念方案。

經過系列大型風洞試驗、數值仿真與縮比飛行等關鍵技術驗證，團隊攻克并掌握了總體、氣動、飛機-發動機匹配、飛行控制等一批系列關鍵設計技術，并在飛機系列化發展、中央機體特殊結構、噪聲抑制等技術方面取得了重要進展。

團隊形成的翼身融合民機概念方案采用了單排16座設計，為乘客提供了寬敞舒適的乘坐環境。團隊負責人李棟教授介紹道：“我們團隊設計的翼身融合民機相較于目前國外一排24~30座的設計，飛機轉彎飛行時，坐在外側的乘客受到的過載感受更小，乘坐體驗更加舒適。同時，機身兩側均勻布置了8個艙門，很好地滿足了90秒黃金逃生標準要求。”

從翼身融合布局民機概念的提出，到核心技術的攻關，再到關鍵技術突破，以西工大為核心的研究團隊，十幾年來堅持自主創新的發展理念，腳踏實地、嚴謹務實、追求卓越。經過長期研究，團隊設計的翼身融合民機概念方案的綜合性能已處于國際領先水平。

聚焦新領域

勇攀新高峰

當前，為應對全球能源危機和氣候變化，工業、建筑、交通等領域正逐步實現能源綠色低碳轉型。中國始終積極參與應對氣候變化全球治理，積極穩妥推進碳達峰和碳中和。在雙碳目標背景下，節能減排成為我國航空運輸業發展的重中之重。如何減少飛機的碳排放甚至做到零排放，也是團隊在翼身融合民機技術研究中始終追求的目標。

“為適應綠色航空發展要求，國際航空界已開始研制能夠滿足綠色航空要求的清潔能源飛機，可持續再生航空燃料、電能、氫能等清潔燃料已成為航空燃料的發展方向。”張永杰表示，目前，團隊在新能源翼身融合民機技術方面展開研究，已完成了氫能翼身融合民機概念方案初步設計。

下一步，團隊將進一步驗證完善翼身融合民機總體綜合設計技術，攻克結構、降噪等關鍵技術，并聚焦新能源飛機技術發展方向，攻克背撐式/背負式/分布式發動機布局設計技術，為電能/氫能動力翼身融合民機發展提供技術儲備。

（本報記者 張亞雄 張哲浩 本報通訊員 薛楊）