在民用大飞机领域,无论是美国的波音,还是欧洲的空客,亦或是包括我们在内的诸多具备研制客机能力的国家,推出的作品几乎都如出一辙,即沿袭几十年之久的“筒身-机翼”常规布局。除了当年曾昙花一现的“协和”与图-144超音速客机,现代客机基本都采用近似圆柱形的机身,加上机翼、尾翼、外挂发动机等构成。这种构型固然稳妥可靠,但历经数十载的使用和发展,其性能潜力已被挖掘殆尽,新思路与新布局开始不断涌现。
现代客机布局已无太多潜力可挖
10月24日,西北工业大学官方公众号曝光了数架自研民用飞翼型大飞机模型,让人眼前一亮。值得注意的是,国产隐身战机、大型运输机和舰载战斗机的三位总师均出自西工大,可见其研发的飞机绝非心血来潮之作,而是经过了严格的论证与精密的计算,且有极大的概率可成为现实。
NPU300飞翼大飞机模型
从现场曝光的NPU-300民用大飞机模型来看,该机与美国B-2隐身轰炸机的布局较为一致,均采用了典型的飞翼布局。这种布局的有点在于中高速巡航飞行时阻力较小,从而节省燃料,提升运行经济性;同时飞翼布局产生的升力比常规布局要大,可有效改善飞机起降性能,尤其适合短距离滑跑起飞。而对于作为军用飞机的B-2轰炸机来说,飞翼最重要的作用就是隐身性能好,是人类已知飞机气动布局中隐身能力最强的一种。
NPU300飞翼大飞机概念图
当然,出于增大机内空间,从而提升载客与运货能力的考虑,NPU-300并未像追求隐身性能的B-2那样将发动机置于机身内,而是别出心裁地安装在机背。严格来说,这种看似首屈一指的做法其实也是有据可依的,那就是二战时期德国“黑科技”战机之一——阿拉多公司的Ar.E.555飞翼式轰炸机。
二战时期德国研制的Ar.E.555轰炸机
即使以今天的眼光来看,Ar.E.555的设计也绝对称得上惊艳,甚至将其视作未来50年后诞生的飞行器都有人相信。Ar.E.555的设计初衷是成为一款战略轰炸机,凭借飞翼布局实现机身内部大载弹量和远程飞行的目的,为此德国工程师将多台发动机安装于该机背部,这种选择与今天的NPU-300几乎一样。
Ar.E.555轰炸机预想图
对于军用飞机来说,把发动机安装在机背上可谓是一柄双刃剑。从坏的方面来看,发动机是全机最高的地方,这对地勤人员来说是一场灾难,对发动机的检修、维护和更换都不得不借助起重机等吊运工具,大大提升了时间成本与工作量。但同时,其也有极为显著的优点,那就是不容易吸进地面异物。由于发动机位置较高,飞机在地面滑跑时吸进异物的概率大大降低,可靠性大为增加,有利于在条件相对简陋的前线野战机场部署和使用。
同为飞翼布局的美军B-2隐身轰炸机
总而言之,虽然“飞翼布局+背部发动机”的构型极为少见,但无论是民用还是军用,都有着独特的合理性与实现可能。从这个角度来看,NPU-300或许并不只是对民用大飞机的探索,其可能还肩负着为未来新型战机进行技术论证的任务,不排除下一代运输机、加油机和轰炸机等军用大飞机将使用某些与其相近的技术。