美國《航空周刊》網(wǎng)站2016年1月29日刊文稱，波音公司正在考慮利用X-48無人機(jī)驗(yàn)證機(jī)重新開展更多的翼身融合體(BWB)關(guān)鍵技術(shù)演示驗(yàn)證，包括改善BWB的起降特性、貨物運(yùn)輸和空投性能等。
雖然BWB布局已經(jīng)經(jīng)過了多年的研究驗(yàn)證了它在環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)方面的巨大收益，甚至包括NASA在內(nèi)的著名研究機(jī)構(gòu)也通過地面和飛行試驗(yàn)評估了這種布局并給出了相當(dāng)樂觀的結(jié)論。然而，最早開始探索BWB布局之一的波音公司目前仍在為這一創(chuàng)新布局尋找應(yīng)用的機(jī)會(huì)。
雖然業(yè)界對于BWB布局相比傳統(tǒng)筒狀機(jī)身加機(jī)翼布局在燃油消耗、排放、噪聲和航程方面的優(yōu)勢已達(dá)成共識(shí)，但是這種采用寬大機(jī)身的新概念布局仍然充滿挑戰(zhàn)，特別是關(guān)于客機(jī)適用性的問題仍然無法很好解決，比如適航標(biāo)準(zhǔn)、舒適性等。因此，波音考慮首先推進(jìn)BWB布局用于貨物運(yùn)輸、空投、空中加油等任務(wù)的可能，而不是先用于乘客運(yùn)輸。
美國空軍中長期運(yùn)輸機(jī)發(fā)展計(jì)劃可能會(huì)為BWB布局提供一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。同時(shí)，在該計(jì)劃的推動(dòng)下，BWB布局也可方便地發(fā)展為民用貨運(yùn)飛機(jī)。借此機(jī)會(huì)，波音正在考慮對其原有的BWB布局方案進(jìn)行新一輪的概念設(shè)計(jì)，以改善飛機(jī)起降性能和貨運(yùn)能力。另一方面，以NASA、美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)和洛克希德·馬丁公司(以下簡稱洛馬)為代表的研究團(tuán)隊(duì)正在開展混合翼身布局(HWB)應(yīng)用于貨運(yùn)的研究，而這也一定引起了波音的關(guān)注。
波音在考慮繼續(xù)開展BWB布局改進(jìn)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也展示了其它幾種不同于BWB的運(yùn)輸機(jī)概念。前波音/NASA X-48無人機(jī)飛行驗(yàn)證項(xiàng)目(2013年結(jié)束)首席工程師，也是目前擔(dān)任波音超聲速低聲爆驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目首席工程師的諾曼·普林森表示：“我們非常清楚洛馬、NASA以及AFRL做的工作。我們正在研究多種方案，我們真的不清楚未來會(huì)有什么樣的要求，所以我們要做好任何準(zhǔn)備。”他還補(bǔ)充說：“BWB只是其中之一，我們還有很多其他的方案也在研究中。”
根據(jù)公開報(bào)道，波音最近開展的新布局研究主要包括：改善BWB布局起降性能和貨運(yùn)能力的設(shè)計(jì)研究;利用封存的X-48C開展更多的飛行試驗(yàn);BWB布局增升和俯仰控制能力提升;用于空投的蛤殼機(jī)身艙門研究;5.75%縮比(翼展3.75米)的BWB模型試驗(yàn)。
克蘭菲爾德大學(xué)此前曾經(jīng)為NASA制造了兩個(gè)BWB縮比驗(yàn)證機(jī)，翼展為6.4米的X-48B和X-48C。X-48B為雙發(fā)布局，后來在X-48B基礎(chǔ)上改進(jìn)了低噪聲雙發(fā)版本的X-48C。X-48系列驗(yàn)證機(jī)共進(jìn)行了122次飛行試驗(yàn)，其中48C系列飛行30次，于2013年完成所有試飛。
X-48的飛行試驗(yàn)建立了地面試驗(yàn)-飛行試驗(yàn)之間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了BWB概念的低速控制特性。X-48系列的飛行試驗(yàn)也是NASA剛剛結(jié)束的ERA(環(huán)境負(fù)責(zé)任航空)項(xiàng)目的部分內(nèi)容。ERA項(xiàng)目經(jīng)理費(fèi)伊·科利爾曾表示：“混合翼身布局(NASA內(nèi)部對BWB的稱呼)以其優(yōu)異的降噪、高氣動(dòng)效率特性顯示出幾乎滿足NASA未來飛機(jī)設(shè)計(jì)所有環(huán)境目標(biāo)的能力。”
普林森強(qiáng)調(diào)：“如果需要，X-48無人機(jī)項(xiàng)目應(yīng)該被重新恢復(fù)。兩架驗(yàn)證機(jī)中的一架目前已經(jīng)被拆解，而另一架在愛德華茲空軍基地展出，波音仍然對其擁有所有權(quán)。所以，我們應(yīng)該尋找機(jī)會(huì)利用該機(jī)做一些進(jìn)一步的技術(shù)驗(yàn)證。比如我們想驗(yàn)證一下降低BWB起降場長的多種技術(shù)。”普林森指出，起飛問題歸根結(jié)底是低速狀態(tài)下產(chǎn)生升力和俯仰力矩的問題，他們現(xiàn)在已經(jīng)有了多種解決方案。
最近在NASA阿姆斯特朗飛行研究中心國家全尺寸氣動(dòng)綜合試驗(yàn)設(shè)施(NFAC)中完成的帶渦輪動(dòng)力模擬風(fēng)洞試驗(yàn)表明，BWB布局上表面后緣安裝的大尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)，可通過增加它吹過后緣升降副翼的氣量產(chǎn)生更大的俯仰力矩。“利用發(fā)動(dòng)機(jī)向升降副翼吹氣非常有效，就像獲得了推力矢量一樣，起飛時(shí)無需飛機(jī)更大的抬頭速度。”普林森表示。
5.75%縮比(翼展3.75米)、安裝了前緣克魯格襟翼的BWB模型
在NFAC的40×80英尺風(fēng)洞中進(jìn)行試驗(yàn)
波音還考慮了其它的一些增加BWB升力的改進(jìn)措施，包括前后緣的改變。在NFAC的試驗(yàn)中已經(jīng)測試了前緣克魯格襟翼和主翼之間縫隙以及后緣襟翼偏角對起降性能的影響，未來還有可能考慮偏轉(zhuǎn)后緣所有舵面增升以及安裝機(jī)身腹部擾流板的可能。
除了對BWB的增升、俯仰控制的改進(jìn)，波音還在關(guān)注改善BWB布局的貨物運(yùn)輸和空投能力。針對空運(yùn)和空投，波音已經(jīng)開始了用于空投的蛤殼機(jī)身艙門研究。如何在空中高效地完成蛤殼式機(jī)身艙門的開合以及貨物空投，同時(shí)不影響機(jī)體的配平是最大的挑戰(zhàn)?？赡艿慕鉀Q方案是通過飛控系統(tǒng)和安裝于下部艙門的升降副翼協(xié)作完成空投中的機(jī)身平衡。波音目前已經(jīng)做了一些CFD方面的工作，是否會(huì)在X-48C上進(jìn)行空投飛行試驗(yàn)?zāi)壳斑€不確定。
?