西工大翼身融合客机，机身为翼，翼为机身

我们已经习惯了客机长这样

或者长这样

再或者，长这样

夸张点，还有这样的

无论发动机怎么变，如何移动，他们都有一个共同点，就是“管-翼”布局——机舱是一根管子，两边儿插着机翼。

1947年，波音B-47轰炸机奠定了大型喷气飞机这种“管-翼”布局。之后的100年，飞机整体布局再也没有大的变化。

在效率就是金钱，油耗就是生命的口号下，工程师在这种布局的基础上，使用了翼梢小翼，超临界机翼等边角料技术。

当年波音吹自己的新飞机737max多省油时，提到了新的翼尖小翼设计，说它能降低油耗达到1.5%。这个比例，换成村头大爷能听懂的词就是，蚊子腿也是肉。

现在每一代新飞机想更大幅度地省油，基本就两个办法：换更好的发动机，或者，用更轻的材料。反正这种“管-翼”布局的气动效率，差不多已经被榨干了，一滴都没了。

那咋办呢？不搞点新东西不行啊，乡亲们都等着呢。

2023年初，西北工业大学试飞成功一款长得很“扁”的客机，翼身融合客机，并且进行了高调宣传。

对不起母校，这都过去大半年了，我才想起来这事。其实如果你够细，可能还会注意到2019年10月份的一个新闻。西工大召开新闻发布会，宣布了一个重大原创性科研成果，说的就是这款新型客机。

新东西出来了，咱必须要跟上。不然你回家之后和村头大爷聊天吹牛逼，很可能会落于下风。

所谓翼身融合客机，就是它机身和机翼的界限不再分那么清楚了。现在咱用这飞机，机翼的作用是产生升力，顺便还能装油，当飞机的油箱。

而中间那个大圆筒机身，主要作用是装人装货。非但不能产生升力，还会可劲儿往下拽。导致飞机在天上飞的时候，机身和机翼连接处的应力很大。

机翼也会向上弯曲变形，看着多多少少有点瘆人，总感觉它要断。

但是翼身融合客机就不一样了，它的扁平机身也能产生升力，至少能占总升力的20%。升力增加，就意味着能以更小的阻力代价得到足够大的升力。这种飞机，你想不省油它都难啊！

其实这种翼身融合客机，中国算下手比较晚的了。

可劲儿往回倒，上个世纪八十年代末期，美国麦道飞机公司还健在时，就提出了翼身融合客机的概念，NASA还资助麦道搞了一些验证项目。

1997年波音把麦道收购，在2000年前后，发布了一个翼身融合概念机方案。说这飞机和A380相比，最大起飞重量虽然降低了18%，但是油耗咱降低了32%。

好家伙，这个比例，让空客的工程师一度怀疑，物理学是不是不存在了。好在后来这飞机也没能搞出来，不然A380死的更早，吓死的。

开玩笑啊。你说当时世界上就波音空客这两家正经搞飞机的公司，各自有啥小动作，肯定都被对方盯着呢。翅膀逐渐长硬的欧洲空客，不可能不对这种新型飞机蠢蠢欲动。

在21世纪，德国、或者欧盟，或者空客牵头，也搞了好多个项目，攻克难点，提高技术成熟度。比如最近空客弄的氢能源客机，除了常规的管-翼布局，就还有一个翼身融合的，看着相当扎眼。

在中国，除了刚刚说的西工大。中国商飞这个国内唯一的大型客机制造商，也做了一些翼身融合的项目，出了验证机，比如灵雀飞机。

但是看照片，商飞这款飞机，相比西工大的来说还是要保守一点。机翼和机身融合的，还没有那么彻底。

总的来说，现在世界各国对这种新型客机的研究，都还处于起步阶段。欧盟发过一个报告，说现在翼身融合客机的技术成熟度是3-4级，还是很初级的。

像客机这种技术上很保守的产品，你成熟度不到八九级，谁敢让你拉人啊。这么算起来，想坐上这种飞机，怎么着也得再等个二三十年。

那你问了，为啥全世界研究了几十年，这种飞机还在起步阶段呢？翼身融合客机它到底难在哪？

第一个，也是最主要的，就是飞机的整体气动设计。瞅着这种新的外形，你说哪个飞机设计师他不迷糊，和上学时候学的很不一样！

当年研究管-翼飞机布局积累的经验，现在使不上劲儿了。最起码，抽屉里各种翼型的气动数据，现在不好使了。

因为当年机身和机翼是分离的，你可以把机翼拎出来单独计算，单独吹风。但是现在不行了，它似乎成了机身的一部分，没法单独拎出来了。

除了机身和机翼的融合，你还要考虑新的机翼増升装置、发动机和机身的集成、机身表面的附面层抽吸等等。

现在主流的研究方法，是计算机模拟，也就是计算流体力学。你看空客发的报告，或者随便下载一篇论文，都不可避免会出现各种花花绿绿的云图。这些图，就是用计算机算出来的。

你可能也学过，用过。但是十有八九用的是国外软件，因为在工业软件方面，中国起步太晚，欠账太多了。软件是硬件的基石，但是很可惜，咱们和西方国家在软件方面的差距，比硬件方面还要大。只是这个差距，普通老百姓看不到，感受不到。

好在，现在国家慢慢重视了，也有很多团队在认真做国产工业软件。比如计算流体的AICFD，它就能用来做飞机的气动仿真。

我也在网上找了个模型，自己算了一下试试，结果OK的，也推荐你去试试。

开发团队很自信，只要你下载了，不用激活就可以用一个月，不要钱。

说到CFD计算，插一嘴。之前有人问，他听说现在的飞机设计，都不做试验了，都是用计算机仿真。仿真OK，就直接投产造飞机了。问我是不是这回事。

好问题啊。计算机仿真虽然很有用处，但是在当前阶段，它还替代不了试验。计算机仿真的主要作用，还是节省时间，节省钱，尤其是在设计初期。

你别看你天天画网格做计算很费时间，说不定还发散，趴电脑前一搞就是好几天。但是这花的时间和钱，相比你开模具，做加工，然后去吹风洞相比，根本不算成本。

前面提到的西工大客机试飞，肯定是在大量的计算机仿真基础上去做的。已经计算差不多了，才敢真正去飞。而且最开始飞的还是缩比模型，也就是等比例缩小的飞机。之所以做小的，无非也是想节省试验和试错的成本。

除了气动设计，还有飞机的飞行控制。飞机控制主要靠遍布全省的舵面，但是翼身融合之后，舵面布局也彻底大变样。甚至像空客那个，垂尾都没了。那这整机的控制策略肯定要重新设计，重新调教。

另外，翼身融合客机，它机身普遍都偏短。这短了之后吧，有个坏处，就是飞机的俯仰控制会变迟钝。

比如你飞机想抬头，得往下压飞机屁股。那指定是飞机的机身越长，你越容易往下压。因为机身转不转，主要看力矩，而力矩等于力的大小乘以距离，高中就学了。

为了让飞机更容易抬头低头，保证在低速的时候升力够，高速的时候阻力小，就可以考虑把机身加长。比如西工大专门强调的“后体加长翼身融合布局”概念，我猜测主要就是这方面的考虑。

除了上面两点，这种客机还存在一个大问题，就是机舱内的座位怎么布置。

机身那么宽，就意味着每排要坐很多人，最起码要一二十个。坐这么多人，就意味着要好几个人共用一个窗户以及逃生通道。窗户少，人会感觉憋得慌。而逃生通道少，意味着紧急情况下，90秒根本跑不出来。

最后，还有个原因。就是翼身融合的布局，决定了它只适合比较大的飞机。越大，省油效果越明显。所以最开始人们提出的设计，都是超大型飞机，能坐七八百人那种。后来慢慢小了一些，但是也很少有低于200座的。

可惜，现在超大型的飞机，反而处处被人嫌弃。这也不可避免影响了各大公司对这种新设计的热情，不赚钱还搞个毛嘛。

很有可能，未来翼身融合的飞机，会优先出现在军用飞机，甚至货运飞机上。悲观一点想，也许咱这一代人，都只能坐在管子里上天了。

好，别忘点个赞。我是马卡耶夫，咱下期见！