波音跨音速桁架支撑机翼(TTBW)客机正在寻求改写飞机设计的规则手册。最初的构思是在2010年,有可能实现效率的巨大飞跃。波音公司预测,如果一切按计划进行,我们可以在2030-2035年看到这样的飞机飞上天空。以下是你需要知道的关于TTBW的事情。
波音公司在2019年1月公布了一项突破性的新概念——跨音速桁架支撑机翼(TTBW)。自2010年以来,该概念飞机与美国国家航空航天局(NASA)合作,采用轻质、超薄、更符合空气动力学的机翼设计,由对角桁架支撑,旨在提供最佳的燃油效率。TTBW概念设计的飞行速度高达0.80马赫,与目前的喷气式客机相似,比以往任何桁架支撑翼概念都要快。
从头到尾,这架概念飞机的翼展达到了170英尺(51米)。虽然它很大,但它的翼展不如A350(212.4英尺/ 64.75米),甚至不如787梦想飞机(197英尺/ 60米)。然而,这不是宽体飞机,因为它被视为波音737类飞机的演变。例如,与737 MAX 8相比,TTBW的翼展超过了约53英尺(16米)。
不仅仅是翼展的大小造成了这一切的不同。TTWB采用改进的机翼后掠和超薄设计,减少了高展弦比机翼的诱导巡航阻力。到目前为止,风洞试验已经证明,单是机翼的燃油消耗就能减少9-10%。然而,美国宇航局和波音公司希望,与A320neo或737 MAX等下一代窄体飞机相比,结合其他新兴技术,这款飞机的燃油消耗能大幅减少30%。
“结合推进系统、材料和系统架构方面的预期进步,与目前最高效的单通道飞机相比,采用TTBW配置的单通道飞机可以减少30%的油耗和排放,具体取决于任务。”
为了实现这种巨大的窄体翼展,波音公司计划采用一种技术,我们已经在更大的飞机上看到了这种技术——折叠翼尖。777X的折叠翼尖已经成为其标志性特征,但TTBW在这方面更进一步。机翼将几乎折叠成两半,由桁架提供支撑,而不是依赖于今天飞机上使用的悬臂设计——这将克服其大翼展可能安装在某些机场大门或机库中的问题。
虽然波音和空中客车经常推出一些概念,但在实践中,这些概念从未落地,但研究人员相信,这是一种设计修改,最终将成为主流。波音公司自2010年以来一直致力于TTBW的设计,通过波音公司和美国宇航局亚音速超绿色飞机研究(SUGAR)计划的合作伙伴关系,现在看到飞机使用这一概念在2030-2035年飞上天空。
目前的TTBW设计被称为X- 66a,最近收到了美国空军的“X”指定- X飞机指的是探索新技术的实验飞机设计,可以追溯到20世纪40年代。X-66A是首款专门为可持续发展而设计的x型飞机,旨在开创“一个飞机更环保、更清洁、更安静的新时代”。
至于其潜在的复杂性,燃料储存可能是一个问题。TTBW的机翼比传统客机薄得多,这意味着燃料必须储存在其他地方——这可能会限制TTBW设计的座位数量,并将大量重量推回机身。该项目还寄希望于“最终采用先进的推进系统”,因此它的可行性也取决于其他地方技术的扩散。
1月份宣布了一个全尺寸验证机,将使用缩短的MD-90机身,该验证机计划于2028年在NASA阿姆斯特朗飞行研究中心进行为期一年的飞行测试。波音公司已经为TTBW窄体飞机设计了两种可能的设计,分别被命名为VS-1和VS-2,分别可容纳130-160名乘客和180-210名乘客。
选中用其PW1100G齿轮传动涡轮风扇为演示机提供动力。美国国家航空航天局表示,它的目标是单通道飞机市场。
在今年早些时候宣布这款样机时,NASA表示将在未来七年内向该项目投资4.25亿美元,波音公司及其合作伙伴承诺在同一时期投资7.25亿美元。
“我们的目标是,美国国家航空航天局与波音公司合作,生产和测试一架全尺寸样机,这将有助于未来更省油的商用客机,对环境、商业航空业和全球乘客都有好处。”如果我们取得成功,我们可能会在2030年代看到这些技术出现在公众乘坐的飞机上。”
随着波音公司在本世纪30年代初寻找737家族的继任者,TTBW概念可能成为其未来窄体设计的基石。
当然,随着我们对飞机的看法的任何突破性的重新设计,将有大量的认证挑战需要克服。波音公司指出,在未来的概念评估中,它需要考虑诸如耐鸟击、耐撞性和结冰效应等问题。然而,考虑到TTBW的资金和进展,你可能会在未来几年听到越来越多关于这个概念的消息。
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