【行业新闻】克兰菲尔德大学助力翼身融合飞机试验平台开发

导读：【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。

来源：中国科协航空发动机产学联合体

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