砺道智库 2025年1月9日

JetZero公司正在研发名为“探路者”的缩比BWB飞机演示机，而诺斯罗普·格鲁曼公司的缩比复合材料部门正在制造全尺寸飞机，并且已经生产出零部件测试件。

图：美国空军于2023 年8月16日发布的JetZero全尺寸翼身融合设计飞机概念图。（JetZero/美国空军）

据《空军与太空部队杂志》最近报道称，美国空军正在收集翼身融合 (BWB) 演示机缩比版飞行测试数据，以便为全尺寸飞机的控制软件和最终配置提供参考。美国空军发言人透露了该项目的几项更新，确认该项目仍有望在2027年进行首飞。

在BWB项目中，美国空军部于2023年8月16日选择了航空航天初创公司JetZero。该公司随后于2024年4月发布了未来全尺寸飞机的12.5%比例版本。这款缩比飞机的翼展为23英尺。   

美国空军发言人提到，绰号为“探路者”的演示机证实，JetZero 正在开发的概念具有与上一个此类BWB项目波音幻影工厂的X-48相似的飞行动力学。

BWB飞机的设计初衷，是类似B-2等“飞翼”飞机与传统机身和机翼配置的混合体，其中间有更多空间用于装载有效载荷，并通过提供更大的升力来减少阻力，从而将燃料消耗量减少30%。成本降低和物流简化对军用和民用客运、货运航空都有着连带效益，这也是该项目由空军能源&设施和环境助理部长领导的原因。

据业内人士称，根据BWB项目的成本分摊协议，美国空军将出资2.3亿美元，私人投资者已承诺出资约3亿美元。美国联邦航空管理局(FAA)于2024年3月为这架1:8比例的飞机颁发了适航认证，以开始飞行测试。试飞原计划于2023年开始，但由于供应链问题而被迫推迟。虽然项目方原计划于2026年制造全尺寸飞机，但实际上地面测试将于2027年4月开始，预计首飞将于2027年9月进行。

图：X-48B翼身融合研究飞机在Block 2飞行阶段（NASA）    

子尺度模型为全面设计提供参考  

据美空军发言人称，首次在加利福尼亚州Crow'sLanding试飞的缩比飞机“与之前的BWB缩比飞机X-48 具有相似的飞行动力学”。NASA-波音项目于 2013 年初在德莱顿飞行研究中心完成了被定义为高度成功和富有成效的飞行测试活动，随后完成了遥控驾驶的 X-48B 和 X-48C 混合翼身研究飞机的试飞。

目前，JetZero 正在开发缩小版 BWB 飞机，而诺斯罗普·格鲁曼公司的Scaled Composites部门正在制造全尺寸飞机。美空军发言人表示，Scaled Composites“已开始制造全尺寸部件用于测试目的”。为此，该公司建造了“机翼测试件”，用于“改进和验证全尺寸飞机的结构模型”。JetZero 还“在其综合测试设施方面取得了重大进展……这使得系统集成测试能够在全尺寸飞机首次制造之前就开始进行。”

这位发言人补充说，对探路者缩比演示机的测试，也有助于“完善适用于全尺寸演示飞机的飞行控制规则”。她说：“进一步的飞行测试将有助于验证[计算流体动力学]模型和外模线的性能特征。”

JetZero联合创始人兼首席执行官汤姆·奥利里(TomO'Leary)表示，主要的技术挑战是“非圆柱形机身的增压问题”。管状飞机可以更好地处理“每次飞行中不断出现的膨胀和收缩循环”。

“如果你考虑‘机身和机翼’，它会将负载分开——机身上承受增压负载，机翼上承受弯曲负载。但混合机翼本质上是将它们混合在一起。只有现在我们才能使用既轻又坚固的复合材料做到这一点，”奥利里在报告中说。   

据悉，JetZero还于2024年11月4日宣布了全尺寸BWB飞机飞行控制系统的合作伙伴。BAE Systems、Moog、Thales和Woodward三家机构将分别提供主动控制侧杆、飞行控制执行器、飞行员控制装置和飞行控制计算机。

图：2007年8月14日，波音公司的X-48B翼身融合飞机第五次飞行，飞越爱德华兹空军基地罗杰斯干湖边缘（NASA）

X-48计划  

据NASA介绍，在X-48测试项目中，C型与原B型相比的主要变化是“将其转变为机身噪音屏蔽配置”。“外部修改包括将翼尖小翼重新安置在发动机旁边，有效地将其变成双尾翼。”

“飞机的后甲板向后延伸了大约两英尺，”相关报告中称。“最后，项目组用两台89磅推力的发动机取代了X-48 B的三台50磅推力的喷气发动机。”

NASA表示：“蝠鲼形状的X-48混合翼身技术演示机共飞行了122次，其中30次为C型。”X-48C的最后一次飞行发生在2013年4月9日，而首次飞行仅发生在8个月前的2012年8月7日。当时，NASA环境责任航空项目经理Fay Collier表示，他们建立了一个“地面到飞行数据库”，并证明了“该概念在整个飞行范围内的低速可控性”，两种变体都“非常安静和高效”。   

BWB 和未来空军机动性   

尽管与空军的下一代空中加油系统 (NGAS) 项目没有正式联系，但“BWB 概念可能会为 NGAS 分析工作以及有关下一代空运的讨论提供信息。” 相关人士表示。然而，BWB 项目“独立于”NGAS，后者目前是一个PoR（记录计划）。2023年国防授权法案拨款2.35亿美元用于该项目未来四年的研发。

在将BWB合同授予JetZero 时，美国空军部长弗兰克·肯德尔 (Frank Kendall)表示，BWB 飞机“有潜力大幅减少燃料需求并扩大全球覆盖范围”。他还补充道：“快速、高效、远距离运送部队和货物是实现国家安全战略的关键能力。”

BWB 效率的提高将使其航程更长、滞空时间更长、有效载荷投送效率更高，这些能力对于降低物流风险至关重要。报告还指出，目前工程领域“在结构设计、材料技术、制造”方面取得的进展。将最终使数十年前的 BWB 飞机概念成为现实。

弥补太平洋地区的物流和成本差距   

正如相关报告指出的那样，该项目与弥补与假想敌在进行高端战争的“后勤差距”有关。事实上，这个战区的特点是作战区之间距离遥远，岛链上的基地也非常遥远。

据《航空主义者》报道，美国空军官员表示，空中机动司令部和全球打击司令部的机队改用BWB设计将使每年的燃料成本节省10亿美元。   

后勤飞机约占美国空军年度总燃料消耗量的60%，这使得BWB的能力成为一大福音。“这项变革性技术对于未来战争至关重要，它为我们提供了所需的作战优势，”美国空军发言人表示。