机翼靠下表面与上表面的压力差产生升力,这个压力差在翼尖也形成绕翼尖的横向涡卷,前飞的飞机在翼尖拉出涡流,形成阻力。常规小翼用竖起来的翼面阻断涡卷,但小翼本身也形成涡卷。另外,小翼的重量和向内的压力使得小翼翼根的应力较大,翼尖结果必须相应加强,带来相应的增重。常规小翼的减阻和增重是一对矛盾,设计不当的话,甚至可能得不偿失,变成装饰性的摆设。新型大弯度、小上反、大后掠的小翼有一定的阻断涡卷的作用,但更重要的是通过逐渐收尖的翼尖,逐步消除上下翼面的压力差,阻止涡卷产生。增大翼尖后掠则进一步强化效果。当然,没有压力差了,也就没有升力了,不产生升力的翼尖结构最终是死重,所以压力差也不能全部消除了,残余的一点就靠小幅度的上反来阻断残余涡卷了,这是一个优化问题。弯曲翼尖在概念上谈不上多少复杂,但在设计上需要大量计算和优化,这就是中国方兴未艾的超级计算机大显身手的地方了。顺便说一句,战斗机蚌式进气口也是复杂三维流动的计算流体力学问题,也是得益于超级计算机。
C919的翼梢小翼设计 在更高层面,C919的主要尺度与波音737MAX或者A320NEO相仿,但标准型起飞重量只有72.5吨,航程只有4075公里。增程型的起飞重量增加到77.3吨,航程增加到5555公里。相比之下,波音737MAX 8和A320NEO的航程达到6500公里。这不是技术落后的表现,反而是商飞按照市场特点所作的细化、优化的结果。
飞机载油量越大,航程越大,空重也越大。如果设计航程大大超过典型航线的要求,即使不满油起飞,多余的空重也导致不必要的油耗。美国波士顿到洛杉矶的飞行距离约4200公里,西雅图到檀香山则达到4300公里,芝加哥到安克雷奇也达到4550公里,6500公里的航程可以轻松拿下。6500公里的航程在理论上还足够纽约到法兰克福(6220公里)的航线,实际使用会留有余量,多伦多到曼彻斯特(5500公里)还是不成问题的。
但对中国来说,哈尔滨到广州才2800公里,上海到乌鲁木齐还不到3300公里,C919标准型的4075公里航程就很合适。需要更长航程的话,C919增程型可达5555公里,足够北京到新加坡(4400多公里)、广州到马尔代夫(4900公里)了,即使留有余量,也依然有很实用的范围,比如上海到新加坡(3800公里)、乌鲁木齐到莫斯科(3750公里)。
高度针对性的航程定位特别适合中国市场,当然,在外销市场上就要看情况了。加尔各答到迪拜(约3400公里)、新加坡到悉尼(3900公里)、首尔到香港(3850公里)还是适合的,内罗毕到约翰内斯堡(3000公里)或者开罗到孟买(4350公里)也没问题,还是有不小的市场的。
C919的竞争力来自从基本设计开始的可靠性、舒适性和经济性。回到商飞只是“攒机商”和C919只是“飞机壳子”的问题,这些责难不是针对商飞的,而是针对中国航空工业的。中国正在航空发动机、航空电子、航空特设等方面投入巨大的努力,已经取得阶段性的发展,假以时日,没有理由研发不出高水平的产品。科技不是巫术,只要有足够的才华和勤奋,投入足够的时间和资源,重复前人已经走过的路是做得到的。C919或者其他商飞飞机的目标造出最好的飞机,那分系统也要是最好的。在现在,这些引进的分系统是最好的,当然要用;未来有国产分系统达到甚至超过引进分系统了,那就是用的时候了;但如果国产分系统足够好而引进分系统性价比更高,不排除回到引进分系统。国产化是过程,不是目标,打造最可靠、最舒适、最经济的大飞机才是目标。
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