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程不时：应网友要求谈飞翼式客机
2008-03-03 11:12:56.0
应网友要求： 谈飞翼式客机
——程不时
——程不时
50年前对“飞翼”的一次接触
说起我最初接触“飞翼”布局，还是在50年前，我刚来到飞机设计的岗位上。为了熟悉飞
机的各种气动布局和结构布局，我设计并制作了各种式样的航空模型（线操纵式），通过
试飞航模来摸索其飞行特性。
当时世界航空界正在进入超音速的阶段，出现了多种不同式样的布局。我不愿在研究到“
当时世界航空界正在进入超音速的阶段，出现了多种不同式样的布局。我不愿在研究到“
无尾”或“鸭式”布局时，由于感到其“怪诞”和“生疏”而在感情上对它们有隔膜，便
用压燃式航模发动机，在业余时间设计了一种“飞翼”（当时是一架“纯三角翼无尾式”
）及一种鸭式布局的模型，都成功地进入了试飞。通过这项小规模的实践，我很高兴对“
无尾飞翼”及“鸭式”，再不存在因为无所知而产生的惧怕和回避的倾向，而可以实事求
是地探讨其特点。
事隔半个世纪之后，我已经实际参与过许多不同型号的飞机设计，在研究民用客机发
事隔半个世纪之后，我已经实际参与过许多不同型号的飞机设计，在研究民用客机发
展前景时，再次遇到年轻时曾尝试接触过的飞翼布局。不免一方面有些感叹，一方面作了
些思考。
飞翼概念的初起和再兴
“飞翼式”旅客机的设想，是在第二次大战之后，当时英美两个航空大国为了加强横
跨大西洋彼此沟通，热衷于研制大型水上飞机。40年代末期美国的洛斯罗普想到：飞机变
大的趋式发展下去，飞机的结构会越做越大，而旅客个体的尺寸是不变的。那么飞机大到
一定程度以后，旅客就可以坐进机翼内部，便形成了“飞翼”布局的概念。当时还制出了
飞翼试验机进行试飞。但是，真正的“飞翼式客机”并没有出现，因为当时的飞机还没有
大到旅客可以坐进机翼的程度。
以后客机动力改用喷气式。喷气客机，仍然进入到越做越大的浪潮。因此始终有一个“
以后客机动力改用喷气式。喷气客机，仍然进入到越做越大的浪潮。因此始终有一个“
飞翼”梦想萦绕在飞机设计人员的脑海中。美国的麦道公司的远景概念研究项目中，便有
一个称为“翼身融合体”（BWB）的方案。到上个世纪90年代，麦道公司被美国的波音公司
兼并后，麦道公司原来进行的所有远景研究方案都被撤消了，唯独这个“飞翼”方案因其
有一定的独特性而被波音公司保留下来。
这个设想中，机身像一个压扁了的椭球，逐渐形成斜坡融入外侧的机翼形状中。很厚的
这个设想中，机身像一个压扁了的椭球，逐渐形成斜坡融入外侧的机翼形状中。很厚的
中段可容纳500-800人。初步探讨认为巡航马赫数为0.9，航程为13，875至16，465公里航
程是最佳设计点。
研究表明这种布局对降低使用成本的作用并不显著，并且现有的机场基础设施是否能与这
研究表明这种布局对降低使用成本的作用并不显著，并且现有的机场基础设施是否能与这
种飞翼的起降相容还存在疑问，所以十几年来并没有发展成全尺寸型号的计划。
最近，这种布局引起美国空军的关注，进行了一定的风洞试验和无人机试飞等。
最近，这种布局引起美国空军的关注，进行了一定的风洞试验和无人机试飞等。
旅客是一种比重很轻的装载
就单个的旅客来说，人体的比重约等于1。（人在水中稍许划动肢体便可以浮在水面。
）但是为每个旅客提供的空间，小型机如教练机、家用座机等，基本是只要将乘员“塞”
进坐位就可以了。而对进行远途长时间飞行的众多旅客，为了乘坐的舒适，旅客机的客舱
坐椅就占有不比旅客身体更少的空间。旅客坐着需要一定的膝下空间，站起需要一定的头
部空间，要求按旅客总数一定比例配备空中服务员，他们需要服务空间，客舱还需要有服
务通道和应急撤离道，随身行李的行李架、按一定比例配备的厨房和洗手间，双层客舱的
楼梯空间等等。这样，旅客占用的空间远不是他们本身的“排气量”，旅客事实上是一种
比重很小的装载。当载客量加大时，每人占有的空间并不是不变，而是更加“松泡”地膨
胀开来，占用更大的空间。
试观察一下半个世纪来喷气客机的“长大”过程。上个世纪50年代出现的波音707，载客
试观察一下半个世纪来喷气客机的“长大”过程。上个世纪50年代出现的波音707，载客
量为180座级。后来出现了波音747，载客量大了一倍。到新世纪初出现空客A380，载客量
比747约再大了一倍。在载客量两次“翻番”的过程中，人们并没有看到机身部分相对萎缩
的趋式。相反，装载旅客的机身，随着载客量的增长却可观的胀大起来。现在实在无法估
计载客数究竟要大到什么程度，才会发生机身空间在全机比例中缩小的前景。
（飞翼照片）
机翼升力不断增加
旅客机的机翼面积，是由起飞着陆的低速状态下提供升力的需要来决定的。（在高速巡
航时，机翼一般产生升力的能力都有富余）。近年来，发动机的推力加大，航空港的跑道
条件改进（跑道加长），飞机刹车的效能提高（旅客机的发动机装备了反推力装置），旅
客机的起飞着陆速度有所提高。而机翼产生的升力是与速度的平方成正比的。现代旅客机
的起飞着陆速度比最初的机型提高了约三倍，这意味着机翼面积可以减小3的平方，即九倍
。加以现代旅客机的机翼的前后缘都安装了功能强大的增升装置（襟翼），这样，近代大
型旅客机所需要的机翼面积比按以前情况预计缩小了十倍量级。
所以，当旅客机的载客量越来越大时，机翼面积虽然有所增大，但不按比例，因为在随
所以，当旅客机的载客量越来越大时，机翼面积虽然有所增大，但不按比例，因为在随
载重量加大而增大的同时，却因技术状态的改变而十倍地减缩下来。
这样一来，客机载客量加大后，机身空间的需求在不断扩大，而机翼面积的要求却在相
这样一来，客机载客量加大后，机身空间的需求在不断扩大，而机翼面积的要求却在相
对缩小。使整架飞机在总体布局上，大体上保持了各部件比例的恒定，并没有出现机翼畸
形的长大、而机身迅速缩小的趋势。
应急撤离的难题
美国波音公司在研究BWB方案（客机的飞翼布局）时，遇到一个难以处理的问题，是密
集坐在机翼空间内的旅客，在应急时如何紧急离机的问题。
目前国际上通行的“适航标准”，要求旅客机的全体旅客，在紧急时应该在90秒钟之内
目前国际上通行的“适航标准”，要求旅客机的全体旅客，在紧急时应该在90秒钟之内
撤离飞机。
这是因为旅客机发生事故的概率中，约百分之八十发生在起飞着陆阶段，如飞机冲出跑
这是因为旅客机发生事故的概率中，约百分之八十发生在起飞着陆阶段，如飞机冲出跑
道等。这时飞机结构可能遭到破坏，但在短时间内还不会发生燃烧或爆炸等扩大事态的变
故。如果旅客能在90秒种内应急撤离飞机，可以大为增加事故发生后的生还率。
因此，旅客机的客舱设计，都对应急撤离的各个环节进行了有针对性的设计，如应急
因此，旅客机的客舱设计，都对应急撤离的各个环节进行了有针对性的设计，如应急
撤离的通道设计、应急门的数量和尺寸，应急照明（应有独立于飞机电源系统的应急照明
电源），登机门和应急门的门槛（规定不得有高于地板的门槛），应急滑梯（由橡胶布制
成，平时折摺藏于门前地板下，应急时会充气霎间打开成为门前的滑梯，旅客迅速跃入滑
梯便可鱼贯脱离机舱）。
目前世界的旅客机，客舱有单通道和双通道两种，在任何座位上的旅客都可以快速接近
目前世界的旅客机，客舱有单通道和双通道两种，在任何座位上的旅客都可以快速接近
舱门。但没有三通道的。因为中间通道撤离的旅客无法接近舱门。载客量增大的A380不得
不使用双层客舱，但每层客舱仍采用双通道撤离路线的设计。
美国波音公司的“BWB”方案中，旅客密密麻麻地如同在大剧院一样坐在机翼中部，方
美国波音公司的“BWB”方案中，旅客密密麻麻地如同在大剧院一样坐在机翼中部，方
案研究者们没有找到供旅客在短时间内迅速撤离机舱的应急方案。
有人可能会认为，“适航标准”也是人制定的。如果飞翼方案显示出巨大的技术进步及经
有人可能会认为，“适航标准”也是人制定的。如果飞翼方案显示出巨大的技术进步及经
济上的吸引力，人们一天也许会作出权衡，宁可修改适航标准也要为飞翼的诞生开路。
就我目前的看法，在2008年内，世界就出现了几起旅客机在地面出现事故，但旅客由于
就我目前的看法，在2008年内，世界就出现了几起旅客机在地面出现事故，但旅客由于
应急撤离而全部获救的事例，说明“90秒应急撤离”的规定不是一项官样文章的规定，而
是在实践中表现出了有效性，在世界空运界有比较深远的影响。这样一项有关旅客安全的
规定，我觉得不会由于一时的利益而轻易修改，何况“飞翼布局”并没有显示出很大的技
术或经济的优势，来证明值得为之修改行之有效的安全条例。
就目前的情况来看，“飞翼”方案用于旅客机的前景并不明朗。
就目前的情况来看，“飞翼”方案用于旅客机的前景并不明朗。
飞翼布局的军事用途
如果用飞翼布局来载运其它“比重大”的载品，如用作轰炸机来运炸弹，用作加油机来
载运燃料，那确实会出现飞机越大，装载用的机身的比例越小的趋势。飞翼布局被用于这
些用途的前景更现实一些，成为一种可行的选择。
何况，飞翼布局由于部件的数量减小，还有比常规布局更“隐形”的优点。美国的B-2隐形
何况，飞翼布局由于部件的数量减小，还有比常规布局更“隐形”的优点。美国的B-2隐形
轰炸机便是飞翼布局。
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