國(guó)外超音速公務(wù)機(jī)方案

國(guó)外超音速公務(wù)機(jī)方案SAI公司方案SAI公司（國(guó)際超音速航空）雇傭了洛馬公司臭鼬工程隊(duì)，從2001年開(kāi)始開(kāi)發(fā)靜音超音速客機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。SAI公司安靜超音速客機(jī)（QSST）想象圖SAI公司QSST方案三面圖SAI公開(kāi)的方案為采用箭式機(jī)翼的雙發(fā)噴氣機(jī)，客艙看起來(lái)與中型公務(wù)機(jī)挑戰(zhàn)者300一個(gè)級(jí)別，將采用簡(jiǎn)單的進(jìn)氣道和常規(guī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)以及常規(guī)和低成本的金屬結(jié)構(gòu)，并滿(mǎn)足第四級(jí)噪聲標(biāo)準(zhǔn)。部分設(shè)計(jì)參數(shù)：機(jī)長(zhǎng)：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(jī)翼，以及一個(gè)將機(jī)翼和機(jī)翼下發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙與后機(jī)身連接起來(lái)的倒V型尾翼。性能：最大巡航飛行速度：M1.6-1.8航程：7400公里。要求跑道長(zhǎng)度：2400米機(jī)體方面將采用先進(jìn)鋁合金主結(jié)構(gòu)和技術(shù)成熟的復(fù)合材料次要結(jié)構(gòu)。SAI的方案采用了氣動(dòng)造型和專(zhuān)利的倒V形尾翼，實(shí)現(xiàn)了前所未有的音爆抑制水平。方案中的后掠翼設(shè)計(jì)結(jié)合了低阻、輕重量、一種倒V形垂尾，及已申請(qǐng)27項(xiàng)專(zhuān)利的革命性音爆抑制技術(shù)。通過(guò)采用氣動(dòng)修形等綜合音爆抑制技術(shù)，使音爆信號(hào)特征達(dá)到了協(xié)和號(hào)的1/100，可使其在陸地上空進(jìn)行超音速飛行。QSST的研制成本預(yù)計(jì)為25-30億美元。SAI已經(jīng)花了2500萬(wàn)美無(wú)音爆巡航馬赫數(shù)（超音速）：大于M1.1高速巡航馬赫數(shù)（亞音速）：M0.99遠(yuǎn)程巡航馬赫數(shù)（亞音速）：M0.95進(jìn)場(chǎng)速度： 222.2公里/小時(shí)起飛滑跑距離： 小于1828.8m著陸滑跑距離，有積水： 小于1524m超音速航程： 大于7,408km（M1.5）亞音速航程： 大于7,408km（M0.95）升限： 15,544.8m重量最大起飛重量： 40,823kg最大燃油量： 20,593kg動(dòng)力裝置: 兩臺(tái)普惠JT8D-219，推力87.2kN其它座位數(shù)： 8-12座單價(jià)： 8000萬(wàn)美元Aerion的方案采用無(wú)后掠的自然層流機(jī)翼技術(shù)，該技術(shù)是由RichardTracy開(kāi)發(fā)的，擁有四項(xiàng)專(zhuān)利。超音速自然層流技術(shù)利用了機(jī)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(jī)翼上。據(jù)稱(chēng)機(jī)翼上表面有70%為層流，下表面100%為層流。2001年，一個(gè)縮比的無(wú)后掠、對(duì)稱(chēng)超音速自然層流翼在一架NASA的F-15B飛機(jī)上進(jìn)行了超音速飛行試驗(yàn)，用紅外照相機(jī)來(lái)記錄機(jī)翼上的紊流。試驗(yàn)結(jié)果表明，該機(jī)翼不僅大幅減少了紊流，而且即使故意加入擾動(dòng)，如在機(jī)翼上裝一塊粗糙的補(bǔ)丁，機(jī)翼大部分表面的流動(dòng)仍是平滑的，擾動(dòng)限制在局部區(qū)域。Aerion公司方案的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是無(wú)后掠機(jī)翼在低速時(shí)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(zhǎng)度、縮小機(jī)翼尺寸、降低飛機(jī)總重與成本。重量的減輕還可轉(zhuǎn)化為更低的音爆信號(hào)特征。此外，起飛和著陸時(shí)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(fù)合材料機(jī)翼蒙皮和機(jī)翼主結(jié)構(gòu)以達(dá)到所需的剛度。機(jī)身為常規(guī)鋁合金結(jié)構(gòu)。目前正在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，2006年將進(jìn)行結(jié)構(gòu)（包括機(jī)翼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件）風(fēng)洞試驗(yàn)。動(dòng)力裝置采用普惠公司JT8D-219發(fā)動(dòng)機(jī)的改型，該發(fā)動(dòng)機(jī)曾用于波音707及麥道公司的MD-80客機(jī)等民用客機(jī)，其1.7:1的涵道比既高得足以滿(mǎn)足第四級(jí)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，又低得可以控制剖面直徑以降低阻力。較大的核心機(jī)可以為超音速巡航提供足夠的推力。如果進(jìn)氣道設(shè)計(jì)合理，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)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(dòng)機(jī)的初步耐久性分析，分析表明JT8D可以推動(dòng)Aerion飛機(jī)而不會(huì)超過(guò)目前的設(shè)計(jì)溫度，唯一的區(qū)別是在高溫下運(yùn)行的時(shí)間要超過(guò)在MD-82上的發(fā)動(dòng)機(jī)。該公司已經(jīng)確定了要滿(mǎn)足3000小時(shí)的大修間隔時(shí)間，在材料和冷卻系統(tǒng)方面需要進(jìn)行的更改。研制費(fèi)用方面，預(yù)計(jì)低于15億美元。通過(guò)采用常規(guī)設(shè)計(jì)方案、常規(guī)材料和現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)，可以大幅降低項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。研制進(jìn)度方面，Aerion公司的項(xiàng)目是從2002年開(kāi)始的，計(jì)劃在2006年左右正式啟動(dòng)，通過(guò)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(nèi)即2011年將產(chǎn)品投入市場(chǎng)。在公開(kāi)發(fā)布設(shè)計(jì)方案后，該公司計(jì)劃花18個(gè)月時(shí)間完善設(shè)計(jì)方案，并組織一個(gè)承制商團(tuán)隊(duì)來(lái)分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、研制飛機(jī)。為期五年的項(xiàng)目研制計(jì)劃將使用三架試驗(yàn)飛行器。這期間的主要技術(shù)工作是減阻，然后進(jìn)行高速和低速風(fēng)洞試驗(yàn)；研制結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件；確保飛機(jī)達(dá)到4000海里的設(shè)計(jì)航程。公司預(yù)計(jì)未來(lái)十年超音速公務(wù)機(jī)將有