X-48C

洛马下一代运输机概念

雪鸮

传统意义上的飞机基本上只由机翼提供升力，而倘若将飞机整体设计成一片机翼，就能在气动效率上有很大的突破。为了使飞机的航程、耗油率等指标改善，美国在很久之前就展开了翼身融合布局（BWB）的研究，诸如B-2轰炸机这类飞翼布局战机可以说是翼身融合布局的极致。近年来，随着美国军队和民航业对飞机性能提出的高指标以及部分限制条件，美国的航空巨头们都开始探索一种较为折中的布局，来争取未来亚音速飞机革命性的性能突破。

美国在翼身融合布局上可谓是积淀深厚，除了B-2轰炸机外，美国的F-16、B-1B战机等也具备翼身融合的特征，机翼和机身间相对圆滑的过度可以有效减少阻力。就气动效率而言，其他飞机已经很难超过纯飞翼布局的B-2轰炸机，但由于这一种新型布局是考虑到了下一代民航客机和军用运输机/加油机的需求，而飞翼布局的飞机相对薄，迫使工程师们加厚机身，加大传统布局的比例。

作为民航的龙头企业，波音已经在新型客机布局上进行了大量的投资，由于波音的部分成熟机型的平台已经相对老旧，面对越来越多的竞争者，波音客机已经没有技术优势，继续挖掘平台潜力也意义不大。相比于传统的筒体-机翼布局，翼身融合体飞机具备颠覆性的优势，在相同的速度、航程、载荷条件下，油耗可以减去将近一半；除去更远的航程、更高的气动效率，就算在制造上也能节省大量材料，取消一部分占用体积大的部件；除此之外，翼身融合布局的机翼更宽、更厚，可以让飞机的升力分摊在整个结构中，因此，对机翼材料的强度要求相对低。出于民用和军用（下一代加油机）两方面的考虑，波音公司著名的鬼怪工厂与NASA开始合作进行X-48系列验证机的研发，到目前已经成功制造出了X-48B和X-48C，虽然说其体型较小，距离真正的应用还有很大一段距离，但也无疑占得了先机。

波音/NASA团队从90年代起开始了X-48系列的研发，进展较为缓慢。X-48B于2007年被制造出来，其整体类似于一个三角，宽度并不太大。2012年首飞的X-48C则有了很大的改变，它的展弦比极大，并且上方的舱位基本上独立于下方增升的飞翼结构。换句话说，X-48C的“飞翼比例”更高了。

在此之后，鬼怪工厂继续和NASA进行着翼身融合布局的研究，在X-48C经验的基础上继续开发了一款新的模型，并在弗吉尼亚州的兰利研究中心的亚声速风洞中进行了高密度的气动测试。波音公司正在不断地积累和完善这种布局的经验，并表示，这款概念飞机有望在十年内成为现实。而负责波音公司新型机翼研究的官员则认为，它首先可能被用于空运和空中加油：“如果把目前波音C-17和KC-46项目的技术和功能都用上的话，BWB 布局的运输机最早可以在 2030 年效力于美国空军。”

无独有偶，美国另一大军火巨头洛克希德·马丁公司也将目光瞄准了美国下一代具备“反反介入”能力的加油机竞标，美军认为，未来的F-22和F-35尽管性能出色，且具备隐身能力，但它们的航程还不足以满足打击需求，而目前的加油机无疑是战场上的靶子。因此美军需要配备具备隐身能力的加油机，包括舰载加油机（已完成选型，为MQ-25A无人加油机）和陆基加油机。从理论上来说，飞翼布局的隐身性能也更为出色，但是考虑到飞翼布局的体积不足以容纳庞大的燃油体积，迫使洛马和波音在具体的设计上都做了一些妥协——即在升力部分采用一片完整的飞翼，但机身得到了加厚以装载燃油或是乘客。相比于波音和诺格公司而言，洛马公司在飞翼布局的研发经验上较少，洛马是否能拿出革命性的作品也让人期待。

从某种意义上来说，BWB布局的研发实际上是根据使用方的要求，调整飞翼布局和常规筒体-机翼布局之间融合的比例。BWB布局深受美军重视，因为在加油机和货运机上，经过完善设计的BWB的确有着不可比拟的优势，既拥有了飞翼布局的燃油效率，同时飞机上拥有了更大的货运空间，在具体的制造上节省了材料，也具备了部分隐身性能。

BWB布局在气动上虽然极为卓越，但是在波音公司期望的客机设计上，BWB布局也许过为激进，仍然需要解决一系列问题。与加油机/货运机不同，客机的座舱需要科学的安排，作为客机的座舱，必然需要一个形状规整的长方体空间，对于圆滑过渡的BWB布局而言，这种空间则意味着较大的中央机体，极大地增加阻力。由于BWB布局的发动机直接安装于机身上方，也势必会对乘客的舒适度造成影响。此外，如何布置送餐通道、如何高效地登机、如何布置安全通道、如何让乘客具备良好视野等，都是需要考虑的问题。

尽管BWB布局道阻且长，需要解决大量细节上的问题，但它对于传统布局的优势实在太大，非常值得航空大国去研究、探索，对于后发国家而言，BWB布局可谓是一个弯道超车的良好契机。