翼身,布局,HWB

HWB研究特点是利用计算流体动力学(CFD)工具进行高度的气动优化。最初巡航马赫数为0.7的飞机,利用CFD进行外形优化后巡航速度可增加到0.81马赫,并且跨声速阻力可以减少45%。洛克希德马丁公司估计,与C-17运输机相比,HWB布局飞机的空气动力学效率要高出65%。与C-5运输机相比,HWB布局飞机空气动力学效率要高30%,与波音787相比,HWB布局飞机即使在低马赫数下气动效率要高出5%。

飞机气动效率高有以下几个原因。首先,翼身融合前机身提供了25%的升力,因为翼根弦外移可以在没有增加机翼重量的前提下增加翼展并减少了阻力,可以改善气动力沿翼展方向的分布,展弦比可以从常规布局的9增加到12。其次,后机身可确保HWB布局飞机空运和空投与现有运输机兼容,这对BWB飞翼布局来说是一个挑战。为了能够短距起降并且防止重心在空投时发生重心突变,飞翼布局需要开发一种新的控制作动器和算法,这将带来风险和费用,虽然与飞翼布局相比传统T型尾翼会增加5%的诱导阻力,但可以提供鲁棒控制并且可以避免开发新控制作动器和算法所带来的费用和风险。类似于C-5运输机,HWB后机身设计可以在投放伞兵部队时在门和舷梯周围提供一个平稳的气流流动区域,尾翼可以保持重心在20%平均气动弦内,并且巡航时尾翼可以避免产生诱导阻力。

HWB设计的不寻常之处是翼身融合机身前部有一个圆形的增压机身。装载在外部非增压舱里的货物可以放在后斜板上通过传送滚筒往前移,再通过机身侧门进入外部货仓。这就可以使得HWB布局的增压舱机身在货仓体积相同的情况下比C-5运输机机身更小、重量更轻。据洛克希德马丁公司计算HWB布局的结构比传统设计轻18%。HWB布局飞机的另一个非传统特点是发动机安装在机翼后缘上方。一直以来,飞机设计都避免采用这种安装方式,因为这种安装方式会在跨声速时引起机翼不利干扰,但采用这种安装方式的本田喷气公务机很好的优化了这种设计。