飞机气动设计动态（民机版）

周华

上次发过一个军机版，这次是民机版，都是为本科生做启蒙教育用的讲义，主要内容是民机总体气动布局的发展历史。本来想增加一点翼型设计、增升装置等方面的内容，无奈时间有限，先把这个版本放上来，将来有时间的时候再补充一些内容。

http://www.cfluid.com/?uid-60370-action-viewspace-itemid-1705

通流

好。比军机的那个好。两个意见
（1）好像没有剑桥MIT搞得静音飞机。那个东西的气动布局跟BWB基本一致。但设计的要求差得很多。动力系统差别更大。
（2）旋翼飞机应该是军机技术吧？

周华

嗯。MIT的静音飞机跟波音的BWB差不多，不知二者是否有概念设计、方案设计这样的继承关系。旋翼飞机就是一种设计技术，可以民用也可以军用，民用方面可以用于点到点的公务飞行，或者医疗急救，军用就不说了，大家都熟悉，呵呵。小型的旋翼无人机也可以用于民用或军用，民用可以做通讯中继、城市监控，军用就是侦查、攻击。

周华

另外这个ppt中没有加入通用航空的内容，实际上这方面的东西也很多，比如公务机、观光飞机等等。我觉得Mason提出的“构型空气动力学”主要应该是针对这个领域的，因为常规的客机、军机设计用传统的空气动力学理论都能应付，而且已经形成完整的设计系统，非常规的设计主要出现在GA这个领域。

通流

MIT的东西当然是与Boeing（其实是MD）的BWB有关系。其实，设计工具就是Boeing提供的。技术主要是
（1）推进系统。发动机全部被埋到机身里去了，涵道比也比目前的高了许多。
（2）把那些会突出东西都给去掉了。还搞了个silent drag。
（3）可能还有起飞，及降落的方式

当然，BWB的主要问题不是气动方面，而是结构方面。不知什么时候有人会用。Boeing在787后，下一个型号应该是下一代的单通道机型来替换737。如果，再下一个是BWB的话，那也是十年后开始研制，最快15年后（2025）开始服务。假设，要能够同A380竞争的话，那么boeing可能真的会用BWB。

周华

BWB的验证机已经飞过了，据说可以减少25％的排放，而且可以降低很多噪声。以前看过一个消息说Boeing会改善737的设计，这样一来中国即使搞出跟现有737同样的飞机，但还是落后于未来的737，这大概是Boeing的竞争方式吧。Boeing再往下走，应该就是BWB这条路了。今年我带一个学生做本科毕业设计就准备做BWB的总体设计，呵呵！

通流

另外，我说旋翼飞机是军机，主要的原因是，目前，支持旋翼机的研究费用都是从国防部来的。还有飞翼的研究。有人说BWB是从飞翼上发展起来的。不过飞翼还是有人搞。前几年，Grumman公司好像得到了美国空军的合同，搞个可变角度的飞翼。起飞的时候，横着，要快速通过时，可以斜着，甚至侧着（变成细长形状）飞。到达目标区域，再横着慢慢飞，等待时机。这些技术，也可以用到民机上面。

周华

哦，我是从用途上分的。BWB跟飞翼很象，不过从名称上看还是源于翼身融合技术。你说的Grumman的飞翼好象应该叫孤立翼（unique wing?），记得英国50～60年代搞“协和”之前就提出过这个方案，最早确实是用于民用，现在大概引起美国军方注意了，呵呵。

通流

Northrop Grumman's concept

通流

45°时

通流

65°

周华

应该是oblique wing，果然记错了。Grumman这个设计我还是第一次看到，我在提到oblique wing的时候一般脑海中最快浮现出的是NASA的这个方案：

                               
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还有这个：

                               
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英国60年代那个方案找不到了，应该是在研发“协和”之前提出的一个方案，一侧翼尖是机身，另一侧是垂尾，哪位看到欢迎发上来让大家欣赏一下。

通流

底下那个就是我说的那个东西。这东西气动上问题不大。问题是结构振动，飞行稳定性控制，及动力系统与飞翼的链接。发动机短舱是可以调整方向的。

Northrop Grumman已经有个能飞的模型了。型号什么时候出来还不清楚。下一代的飞机很可能是无人的。有没有无人操作的能力，很可能是决定下一代战机的最主要的因素。

[ 本帖最后由 通流 于 2010-1-7 11:03 编辑 ]

周华

哦，我觉得还不大一样。我那个图片上的oblique wing有垂尾，控制起来要简单的多。Grumman那个应该是用B-2那种主动控制技术。这类飞机我觉得最难办的应该是起落架的设计。

周华

刚刚在维基百科上看了一下，这个设计概念居然又是40年代德国最先提出的。50年代的时候NASA的R.T. Jones系统研究了这个概念，1979年我贴的那个AD-1进行一系列飞行试验，最近一段时间又被重新捡起来，Grumman应该是在最后这一波里加入进去的。