美軍下一代大型運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)曝光,甩掉水桶腰!

周彤 10年前 (2015-12-15)

下一代大型運(yùn)輸機(jī)顛覆傳統(tǒng),不再是“會飛的油桶”。

美國空軍每過15年左右就會更新大型軍用運(yùn)輸機(jī),這意味著大約在6年前美方就開始準(zhǔn)備研發(fā)下一代技術(shù)。

據(jù)悉,美國空軍一直在與諾斯羅普.格魯曼、波音和洛克希德.馬丁等公司合作,3家公司也都相應(yīng)地提出了各自方案。其中,洛克希德.馬丁公司設(shè)計(jì)的下一代大型軍用運(yùn)輸機(jī)方案于近日曝光,除了追求高性能,還體現(xiàn)了節(jié)約成本、節(jié)能減排的理念。

美軍下一代大型運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)曝光,甩掉水桶腰!

傳統(tǒng)的運(yùn)輸機(jī)似乎一直都是“會飛的油桶”的形象,一般在粗壯的圓筒形機(jī)身中部對稱地插著兩塊板子作為機(jī)翼,以及在末端安裝垂直和水平尾翼。美軍現(xiàn)役的C-5和C-17亦是難逃這一規(guī)律。

有趣的是,洛克希德.馬丁公司的方案則完全顛覆傳統(tǒng)運(yùn)輸機(jī)形象,采用高度翼身融合和傳統(tǒng)“T”形尾翼氣動(dòng)布局,燃油效率更高的高涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)短艙置于機(jī)翼翼根部后緣上方。這樣獨(dú)特的新設(shè)計(jì)并不是為了奪人眼球,而是帶來更多的優(yōu)點(diǎn)。

一、低噪音:提高隱身性能

“會飛的油桶”的布局使得飛機(jī)飛行的升力主要來源機(jī)翼,而機(jī)身只能當(dāng)作“累贅”,最重要的是機(jī)翼和機(jī)身交接處還會產(chǎn)生較大的噪音。而新設(shè)計(jì)將兩臺高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)對稱地設(shè)置在機(jī)翼后緣根部上方。翼身融合體氣動(dòng)布局,將前機(jī)身拉寬向兩側(cè)延展,使之扁平化,讓機(jī)身上下表面平滑地向機(jī)翼過渡,機(jī)身側(cè)面也從機(jī)頭一直平滑過渡到機(jī)翼外翼段。這樣完整的流線型設(shè)計(jì)不僅為升力做出了貢獻(xiàn),而且大大降低了噪音,同時(shí)也提高了運(yùn)輸機(jī)的隱身性能。

二、低油耗:節(jié)能減排

運(yùn)輸機(jī)本身的升力提升也意味著耗油量和排放量的減少。要知道C-17的耗油率大致為每小時(shí)9~17噸,如果每年飛行1500小時(shí),每架C-17一年就要耗油1.35萬~2.55萬噸,而美國空軍目前共有220架C-17。顯然下一代運(yùn)輸機(jī)低油耗意義重大。此外,美國一直是節(jié)能減排呼聲最高的國家之一。如果下一代大型軍用運(yùn)輸機(jī)耗油率大大降低,從環(huán)保的角度來講,也可以減緩全球變暖的進(jìn)程。

三、大載荷:便于內(nèi)部設(shè)計(jì)

優(yōu)化后的設(shè)計(jì)會減少運(yùn)輸機(jī)的容量嗎?答案是否定的。事實(shí)上,翼身融合部位擁有較大的內(nèi)部空間,有利于布置機(jī)體內(nèi)油箱、增加機(jī)艙容積等。與此同時(shí),大載荷的運(yùn)輸機(jī)可以安裝直徑更大、燃油效率更高的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),方便發(fā)動(dòng)機(jī)的維修和拆卸。

據(jù)估計(jì),該概念運(yùn)輸機(jī)的氣動(dòng)效率比C-17要高出65%。接下來,洛克希德.馬丁公司計(jì)劃尋找更好的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)以及更合適的新型復(fù)合材料,進(jìn)一步提高氣動(dòng)效率。

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