【据简单飞行网站2025年4月15日报道】克兰菲尔德大学正致力于翼身融合飞机(BWB)研发。目前,几乎所有飞机均采用“筒状机身加机翼”传统构型,而翼身融合飞机有望成为下一代飞机构型的重要发展方向。欧盟“EXAELIA”联合研究计划联合荷兰皇家航空航天中心(NLR)、法国航空航天研究院(ONERA)、德国宇航中心(DLR)、意大利航空航天研究中心(CIRA)、波兰航空研究所(ILOT)、西班牙国家航空航天技术研究所(INTA)、英国克兰菲尔德大学(CU)、德国斯图加特大学(USTUTT)等13欧洲国家23个航空机构,旨在推动飞机构型与推进概念的革命性变革。其目标是在2050年前实现翼身融合飞机的商业化应用。计划核心是采用翼身融合技术,将机身与机翼整合为单一气动外形,可降低气动阻力并扩展客舱空间。同时,科研团队还计划将氢能等新能源动力整合至未来飞行平台。
克兰菲尔德大学作为“EXAELIA”计划的核心参与者,早在2016年发表的一篇博士论文中就描述了该校如何通过EXAELIA计划推动航空业变革。研究指出翼身融合飞机将有效载荷集成于产生升力的中央机体,并与外翼无缝融合,从而达到提升气动性能、降低燃油消耗和噪声的目的。克兰菲尔德大学航空研究所(AIRC)基于A320驾驶舱最新开发的固定基座模拟器,专注于研究未来氢能飞机的人机交互。该大学还投资6900万英镑建设英国首个机场大型氢能研究设施,依托克兰菲尔德机场,领跑创新飞机构型设计与氢能航空研究。
翼身融合飞机优势显著:单座燃油消耗降低27%,升阻比提升15%~20%,浸润面积减少33%,运行空重减轻12%,取消襟翼与平尾降低飞行噪声。研究数据显示,在96种气动构型中,翼身融合以64.3%的噪声评估得分位居榜首,优于传统设计的58.7%。然而,像稳定性控制、飞发一体化及多学科耦合设计等关键技术还未突破,翼身融合飞机尚未实现商业化应用。
此外,还有其他研究机构正在开展翼身融合飞机研究。空客UpNext飞行实验室团队正在开展“验证和试验鲁棒性创新控制飞机模型”(MAVERIC)翼身融合缩比技术验证机研究。MAVERIC验证机长2米,翼展3.2米,表面积2.25平方米,制造精度达到空客量产机标准。在英国菲尔顿基地完成风洞试验,验证了气动特性,于2019年6月完成首次飞行试验。MAVERIC验证机较现役单通道机型可降低20%燃油消耗,同时通过宽体客舱布局提升乘机体验。
NASA与波音合作在德莱顿飞行研究中心成功完成X-48C翼身融合(HWB)验证机122次试飞,其中30次为C型机试验。该飞机由波音设计、克兰菲尔德航空航天有限公司制造,用于评估未来HWB飞机的低速稳定性与控制特性。X-48C保留B型机主要尺寸,翼展超6.1米,重量约226.8公斤。项目团队改进飞控系统软件,构建更安全可靠的原型系统。主要技术改进包括:翼梢小翼从翼尖移至发动机内侧位置,形成双垂尾布局;后机身延长0.6米;将三台22.7kg推力的发动机换装成两台40.4kg推力发动机;最大速度225公里/小时;升限3048米。
在美国海军无人作战航空系统航母演示(UCAS-D)计划下开发的X-47B无人战斗验证机,验证了舰载无尾翼无人机的可行性。而诺·格公司研制的B-21“突袭者”战略轰炸机计划于2040年前取代B-1与B-2机队。X-47B无人机长11.6米,翼展18.9米,配装F100-PW-220U发动机。B-21轰炸机翼展约45.7米,高约5.5米,配装普惠公司涡扇发动机,具体型号未知,于2022年12月2日公开亮相,2023年11月10日完成首次飞行,现役数量为1架,计划生产超过100架。
B-2“幽灵”战略轰炸机是目前唯一现役飞翼构型飞机。其隐身性能、气动性能与载荷能力远超前辈机型。该机的研制推动了计算机辅助设计与制造技术的跨越式发展。配装4台F118-GE-100发动机,单发推力7847kg,翼展52.12米,长20.9米,高5.1米,重72575kg,最大起飞重量152634kg,载油量75750kg。