从蓝图到蓝天 混合翼商用飞机首飞究竟还有多远？

近日，达美航空宣布，将与美国初创公司JetZero合作，开发一款可搭载250名乘客的商用翼身融合 (BWB) 飞机，该飞机的燃油效率将比目前运营的飞机高出50%。翼身融合飞机以其创新的设计理念和潜在优势，成为了近年来备受瞩目的焦点。

混合翼商用飞机的蓝图与进展

过去60年来，商用飞机的基本设计没有太大变化。波音787和空客A350等现代客机的外形与波音707和道格拉斯DC-8大致相同，后者于20世纪50年代末制造，并巩固了至今仍在使用的管翼外形。

波音787家族

翼身融合飞机与管翼设计截然不同，该飞机采用机翼与机身融合的布局方式，这样就形成了一种光滑的空气动力学外形，与典型的飞机相比，它更像飞翼。该飞机具有以下优势：机身和机翼的平滑结合可减少阻力，从而提高燃油效率；由于不需要单独的机身，翼身融合飞机的重量可以比同等尺寸的传统飞机更轻；该设计的大而平坦的表面积可产生更大的升力，需要更少的推力，因此需要的燃料更少；翼身融合设计允许更宽敞的机舱，从而提供更宽敞的乘客睡觉或额外的货物空间。

一些公司已经宣布计划在2030年建造这些独特的飞机，其中包括初创公司Natilus和JetZero。Natilus是一家成立于2016年的美国初创公司，正在开发翼身融合货机系列。2024年10月23日，该公司宣布推出名为Horizon的200座窄体喷气式飞机，目标直接是与空客A320neo和波音737MAX系列飞机竞争。

其设计基于与Natilus为货运应用设计的相同的翼身融合概念，但进行了一些关键改动，以适应客运市场的需求。Natilus公司称，与传统的管翼飞机相比，Horizon翼身融合飞机的体积可增加40%、碳排放量减少50%、燃料消耗减少30%。该公司表示应该在2030年向客户交付第一架Horizon飞机。

JetZero自2021年以来，一直计划建造名为Pathfinder的250座巨型宽体飞机，以直接取代老化的波音767。该项目得到了美国空军、NASA和美国联邦航空管理局(FAA)的资助，是最接近实现新型客机的项目。

德国空军计划将其用作货机或加油机，阿拉斯加航空是第一家投资JetZero的航司，易捷航空也是其合作伙伴，两家航司都被节省50%的燃油目标所吸引。其1:8比例的模型将于2027年进行试飞。

如果前景广阔，为什么还没开始制造？

翼身融合飞机的发展面临诸多困难。全球商用飞机产量最多的两家公司波音和空客都曾尝试过混合翼身。

回溯过往，早在20世纪20年代，俄罗斯发明家尼古拉斯·沃耶沃茨基（Nicolas Woyevodsky）提出了翼身融合的理论，其现代版本后来由麦克唐纳·道格拉斯公司于20世纪90年代末开发出来。后来，麦克唐纳·道格拉斯公司与波音合并，波音继续推动了该项目，研发了名为X-48的实验飞机，在2007年至2013年间进行了试飞。

2018年，波音公司商用产品开发和未来飞机开发副总裁迈克·辛内特表示翼身融合飞机配置可行，是经济的选择，然而配置本身不利于飞机的商业应用。同时，与传统的管翼飞机相比，制造翼身融合飞机显然更耗费材料，并且翼身融合飞机无法拉伸或收缩。以737为例，最初是载客100人的飞机，自推出以来，已多次拉伸，可搭载200名乘客。

空客也在研究翼身融合飞机概念，花费数年开发了一款名为Maveric的双发翼身融合飞机模型，但真正的进展是在空客将这款飞机添加到其氢动力ZEROe 概念计划中时取得的，因为其更大的固有容量使其比标准设计更适合携带氢气。

空客称该飞机可搭载多达200名乘客。然而2025年2月，空客表示因技术进步慢于预期等原因，已推迟了其在2035年推出氢动力商用飞机的目标，并取消了在改装的A380测试飞机上测试氢推进系统的计划。

尽管波音和空客都已探索出自己的翼身融合飞机，但在这个提前15至20年销售产品并避免生产大修风险和成本的行业中，变革进展缓慢。波音和空客仍可以通过销售现有产品赚钱，他们不必进行技术变革。

未来发展趋势

翼身融合通常被认为是理论上最高效的飞机设计，阻力更小。它比传统的固定翼设计更轻，从而进一步提高了效率。但实际上，这很难实现。机身区域需要足够深才能使用，这会增加阻力。此外，控制和稳定性也是一项需要克服的挑战。还有一些实际挑战影响了商业设计。这些挑战包括：

·这种飞机的机身内部空间较大，因此只针对大容量飞机市场。在未经验证的领域进行高成本开发是否值得？

·在较小的机场运营可能会面临挑战（正如我们在A380 上看到的，因为它的翼展较长）。

·将发动机放置在机身结构内而不是外部吊舱内会导致潜在的安全问题。

Natilus的Kona飞机的缩比原型

JetZero的Pathfinder 12.5%缩小版演示机

翼身融合概念已经试验了几十年，但在商业领域取得的成功有限。截至目前，所有全尺寸商用翼身融合概念机仍处于效果图阶段，但已建造了演示机来测试和验证翼身融合设计的技术规格和性能。2023年4月，Natilus完成了KONA支线飞机缩尺原型的多次飞行。2024年3月，Pathfinder 1：8比例验证机获得了美国联邦航空管理局(FAA)的适航证书，批准该飞机在加州的爱德华兹空军基地进行试飞。

Natilus、JetZero都计划在本世纪30年代投入使用。然而在投入使用之前，必须克服气动复杂性、确保结构完整性、克服监管障碍和调整机场基础设施等艰巨挑战。但随着制造商和航司越来越注重提高效率，未来我们是否会看到一种新的飞机形状，拭目以待。