美軍下一代大型運輸機設計曝光,甩掉水桶腰!
下一代大型運輸機顛覆傳統,不再是“會(huì )飛的油桶”。
美國空軍每過(guò)15年左右就會(huì )更新大型軍用運輸機,這意味著(zhù)大約在6年前美方就開(kāi)始準備研發(fā)下一代技術(shù)。
據悉,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家公司也都相應地提出了各自方案。其中,洛克希德.馬丁公司設計的下一代大型軍用運輸機方案于近日曝光,除了追求高性能,還體現了節約成本、節能減排的理念。
傳統的運輸機似乎一直都是“會(huì )飛的油桶”的形象,一般在粗壯的圓筒形機身中部對稱(chēng)地插著(zhù)兩塊板子作為機翼,以及在末端安裝垂直和水平尾翼。美軍現役的C-5和C-17亦是難逃這一規律。
有趣的是,洛克希德.馬丁公司的方案則完全顛覆傳統運輸機形象,采用高度翼身融合和傳統“T”形尾翼氣動(dòng)布局,燃油效率更高的高涵道比發(fā)動(dòng)機短艙置于機翼翼根部后緣上方。這樣獨特的新設計并不是為了奪人眼球,而是帶來(lái)更多的優(yōu)點(diǎn)。
一、低噪音:提高隱身性能
“會(huì )飛的油桶”的布局使得飛機飛行的升力主要來(lái)源機翼,而機身只能當作“累贅”,最重要的是機翼和機身交接處還會(huì )產(chǎn)生較大的噪音。而新設計將兩臺高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機對稱(chēng)地設置在機翼后緣根部上方。翼身融合體氣動(dòng)布局,將前機身拉寬向兩側延展,使之扁平化,讓機身上下表面平滑地向機翼過(guò)渡,機身側面也從機頭一直平滑過(guò)渡到機翼外翼段。這樣完整的流線(xiàn)型設計不僅為升力做出了貢獻,而且大大降低了噪音,同時(shí)也提高了運輸機的隱身性能。
二、低油耗:節能減排
運輸機本身的升力提升也意味著(zhù)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(wàn)~2.55萬(wàn)噸,而美國空軍目前共有220架C-17。顯然下一代運輸機低油耗意義重大。此外,美國一直是節能減排呼聲最高的國家之一。如果下一代大型軍用運輸機耗油率大大降低,從環(huán)保的角度來(lái)講,也可以減緩全球變暖的進(jìn)程。
三、大載荷:便于內部設計
優(yōu)化后的設計會(huì )減少運輸機的容量嗎?答案是否定的。事實(shí)上,翼身融合部位擁有較大的內部空間,有利于布置機體內油箱、增加機艙容積等。與此同時(shí),大載荷的運輸機可以安裝直徑更大、燃油效率更高的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機,方便發(fā)動(dòng)機的維修和拆卸。
據估計,該概念運輸機的氣動(dòng)效率比C-17要高出65%。接下來(lái),洛克希德.馬丁公司計劃尋找更好的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機以及更合適的新型復合材料,進(jìn)一步提高氣動(dòng)效率。
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