日本正在开发静音型超音速飞机

新技术 2018年07月05日
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在静音型超音速飞机的研发方面,日本构筑产学官一体化研发体制,提出了低音爆、低起降噪声、低阻力和轻量化这4个技术开发目标,并正在推进系统设计,制定出超越欧美的技术验证计划,提高实现上述各项技术目标的基础技术的研究水平,推进相关设计。

2017年12月,日本航空公司(JAL)宣布,向美国BOOM公司的50座超音速客机开发投资约11亿日元,并获得了20架飞机的优先订购权。同样是在2017年12月,美国Aerion公司宣布,将与洛克希德·马丁公司共同超音速商务喷气机AS2,并且,正在与GE Aerospace公司探讨共同开发该飞机的发动机。

日本正在开发静音型超音速飞机

参考机身、技术课题及目标

为验证包括基础技术在内的综合设计技术,目前日本方面正在与飞机制造商共同探讨实验机型的概念。为验证包括机身推进系统在内的综合设计技术,将以多款候选发动机为对象,评估安装在不同机身上的可行性。

日本正在开发静音型超音速飞机

实验机型结构概要

日本正在开发静音型超音速飞机

内部装备品配置概要

〇关于降低音爆的技术,将把在D-SEND项目中已经进行过飞行实验验证的低音爆概念,用于发动机的实机设计,为此将开发综合性设计技术。应用于小型超音速客机的概念设计,目前技术目标已经有了实现的眉目。

日本正在开发静音型超音速飞机

小型SST低音爆设计示例

〇关于降低阻力的技术,日本将开发以低阻力、低音爆和以提高低速空气动力性能为目标的最佳设计方法,应用于主翼平面设计。改良已在NEXST项目中进行过飞行验证的自然层流翼设计技术,在考虑翼厚限制等的基础上,以与实机相当的高雷诺数实现自然层流翼的主翼表面压力分布,在与NASA的共同研究中,共享设计效果。

日本正在开发静音型超音速飞机

自然层流翼设计的目标Cp分布修正法和设计示例

〇关于降低起降噪声的技术,将使用发动机进行室外噪声测量试验,验证JAXA持有专利的可变低噪声喷嘴的效果。另外,为提高对起降噪声有巨大影响的低速空气动力性能,日本方面还推进了增升装置最佳设计技术的研发,通过解析确认了利用克鲁格襟翼提高性能的效果。

日本正在开发静音型超音速飞机

低噪声喷嘴技术

〇轻量化相关基础技术方面,作为主翼所采用的复合材料最佳结构设计技术,开发出了增加复合材料配向角和板厚自由度的最佳设计工具,技术目标的实现已有眉目。

日本正在开发静音型超音速飞机

增升装置最佳设计技术

文 客观日本编辑部

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