國外超音速公務機方案

1、國外超音速公務機方案SAI公司方案SAI公司（國際超音速航空）雇傭了洛馬公司臭鼬工程隊，從2001 年開始開發(fā)靜音超音速客機的關鍵技術。SAI公司安靜超音速客機（QSST想象圖SAI公司QSST方案三面圖SAI公開的方案為采用箭式機翼的雙發(fā)噴氣機，客艙看起來與中 型公務機挑戰(zhàn)者300 個級別，將采用簡單的進氣道和常規(guī)渦扇發(fā)動 機以及常規(guī)和低成本的金屬結構，并滿足第四級噪聲標準。部分設計參數(shù)：機長：40米翼展：20米座位數(shù)：8-12座起飛總重：69.5噸布局：采用鴨式布局、高位海鷗式機翼，以及一個將機翼和機翼 下發(fā)動機吊艙與后機身連接起來的倒 V型尾翼。性能：最大巡航飛行速度：M1.6-1.8航

2、程：7400公里。要求跑道長度：2400米機體方面將采用先進鋁合金主結構和技術成熟的復合材料次要 結構。SAI的方案采用了氣動造型和專利的倒 V形尾翼，實現(xiàn)了前所未 有的音爆抑制水平。方案中的后掠翼設計結合了低阻、輕重量、一種 倒V形垂尾，及已申請27項專利的革命性音爆抑制技術。通過采用 氣動修形等綜合音爆抑制技術，使音爆信號特征達到了協(xié)和號的 1/100，可使其在陸地上空進行超音速飛行。QSST勺研制成本預計為25-30億美元。SAI已經花了 2500萬美元和三年半時間來完善布局方案，進行了19次風洞試驗和噴口聲學測試，并宣稱獲得了一個可行的設計方案。在完成初步設計后，2005年1月，SAI

3、投入5000萬美元，進入 為期18-24個月，目的為降低風險的第二階段，內容包括與政府主管 部門進行修改條例的協(xié)商、擴大 SAI管理團隊、細化設計方案、組織 承制商團隊，特別是確定發(fā)動機承制商，從而啟動第三階段，進行有 承制商參與的詳細設計。這階段的方案完善工作主要是針對機體和系統(tǒng)設計方案，并著手 編制認證和制造計劃。主要目標是減阻和增大航程，從目前的7400公里增大到8000-8100公里，這是SAI公司的市場調查顯示的理想航 程。其它的設計變化比較小，包括增大內部空間5%將座艙窗口增加兩個，總計達到六個等。第三階段預計2007年開始，首飛目標是2011年，2013-2015年 完成適航認證

4、并投入運行。公司預計未來10-15年該飛機將有300-400架的市場，主要針對 公務和商務市場。此外，該公司還在考慮擴大市場，研制一些放大的可用于航空公 司的30-40座，航程5500-6300公里的型號，主要設想是用現(xiàn)有平臺 加長機身，或者一種12座，航程加大1000公里的放大型，用于連接 金融中心如倫敦-東京等。除了資金方面，SAI的最大挑戰(zhàn)是改變法規(guī)。雖然 M1.6-1.8的 QSST方案是低音爆設計（超壓為 0.5psf，即24帕），SAI預計一開 始可能不會被允許在大陸上空進行超音速飛行，真正要進行超音速飛 行還需要進行大量測試工作。Aerion 公司方案該公司的思路是研制一種低音爆

5、的高亞音速飛機，目標是在51000英尺高度以M1.1飛行而不產生音爆（這時飛機的真速相當于 地面的亞音速）。由于自然層流機翼的高效率，在高亞音速飛行并不 會產生燃油代價。該方案沒有突出的低音爆特點，但它可在上至M1.1 的跨音速，以及M1.6的巡航速度高效飛行。由于符合現(xiàn)有管理規(guī)定， 該公司的產品可望規(guī)避管理法規(guī)風險首先進入市場（該公司認為，需 要許多年全球的管理當局才會就可接受的音爆標準達成一致）。Aerion的超音速公務機方案外形有點像放大的 F-104，采用超薄、 無后掠和尖銳前緣機翼，以及T形尾翼。由于采用了專利的自然層流 機翼，可在海上以M1.6巡航，然后在陸地上空減速到 M0.9

6、&Aerion公司超音速公務機（SBJ）想象圖H4 75 h0柚0 co C 扇or41.3 m19.6 m6.5 m111.5 sq m1.8 m2.0 m9.1 mM1.6Aerion公司超音速公務機（SBJ）方案三面圖部分參數(shù)：機長：翼展：高：機翼面積：艙內最大高度：艙內最大寬度：客艙長度：性能最大巡航馬赫數(shù):遠程巡航馬赫數(shù)（超音速）:M1.5無音爆巡航馬赫數(shù)（超音速）高速巡航馬赫數(shù)（亞音速）遠程巡航馬赫數(shù)（亞音速）進場速度：起飛滑跑距離：著陸滑跑距離，有積水：超音速航程：亞音速航程：升限：重量最大起飛重量：最大燃油量：動力裝置：其它座位數(shù)：單價：:大于M1.1:M0.99:M0

7、.95222.2公里/小時小于 1828.8 m小于1524 m大于 7,408 km（ M1.5）大于 7,408 km（ M0.95）15,544.8 m40,823 kg20,593 kg兩臺普惠JT8D-219,推力87.2 kN8-12 座8000萬美元Aeri on的方案采用無后掠的自然層流機翼技術，該技術是由 Richard Tracy開發(fā)的，擁有四項專利。超音速自然層流技術利用了 機翼前緣后方的激波。激波尾流中的壓力梯度加上雙凸形翼剖面，使氣流平滑地粘附在機翼上。據(jù)稱機翼上表面有70%層流，下表面100% 為層流。2001年，一個縮比的無后掠、對稱超音速自然層流翼在一架 NAS

8、A 的F-15B飛機上進行了超音速飛行試驗，用紅外照相機來記錄機翼上 的紊流。試驗結果表明，該機翼不僅大幅減少了紊流，而且即使故意 加入擾動，如在機翼上裝一塊粗糙的補丁，機翼大部分表面的流動仍 是平滑的，擾動限制在局部區(qū)域。Aerion公司方案的另一個優(yōu)勢是無后掠機翼在低速時性能比多 數(shù)超音速巡航飛行器的箭式翼或三角翼要好得多，而且能布置大而有 效的襟翼，從而降低著陸速度、縮短需用跑道長度、縮小機翼尺寸、 降低飛機總重與成本。重量的減輕還可轉化為更低的音爆信號特征。 此外，起飛和著陸時的低阻力也意味著推力需求更低、噪聲也更低。方案采用了碳纖維復合材料機翼蒙皮和機翼主結構以達到所需 的剛度。機身

9、為常規(guī)鋁合金結構。目前正在進行結構設計研究，2006年將進行結構（包括機翼結構試驗件）風洞試驗。動力裝置采用普惠公司JT8D-219發(fā)動機的改型，該發(fā)動機曾用 于波音707及麥道公司的MD-80客機等民用客機，其1.7:1的涵道比 既高得足以滿足第四級噪聲標準，又低得可以控制剖面直徑以降低阻 力。較大的核心機可以為超音速巡航提供足夠的推力。如果進氣道設計合理，發(fā)動機不會知道是在超音速飛行。2004年8月，普惠公司完成了 JT8D-219渦扇發(fā)動機的初步耐久 性分析，分析表明JT8D可以推動Aerion飛機而不會超過目前的設計 溫度，唯一的區(qū)別是在高溫下運行的時間要超過在MD-82上的發(fā)動機。該公司已經確定了要滿足 3000小時的大修間隔時間，在材料和冷卻 系統(tǒng)方面需要進行的更改。研制費用方面，預計低于15億美元。通過采用常規(guī)設計方案、 常規(guī)材料和現(xiàn)有發(fā)動機，可以大幅降低項目的風險，節(jié)省時間和經費。研制進度方面，Aerion公司的項目是從2002年開始的，計劃在 2006年左右正式啟動，通過選擇阻力最小的路線，不去挑戰(zhàn)現(xiàn)有管 理規(guī)定，最快可在五年內即2011年將產品投入市場。在公開發(fā)布設計方案后，該公司計劃花18個月時間完善設計方案，并組織一個承制商團隊來分擔風險、研制飛機。為期五年的項目 研制計劃將使用三架試驗飛行器。這期間的主要技術工作是減阻，然后進行