【航化说】世界纪录!我国攻克飞翼布局颤振难题,轰-20或可超音速
来源:航化网发表时间:2026-01-26 11:21:57浏览量:146
近日,南京航空航天大学团队在飞翼布局飞行器“刚-弹耦合颤振”领域取得了突破性成果,在国际上首次突破结构强度极限内的刚-弹耦合颤振屏障,将颤振临界速度提高62.5%,创造了该领域的世界纪录。

十年来,团队持续攻关、步履不停,最终提出仅含四个自由度的刚-弹耦合动力学模型,清晰探明了刚弹耦合颤振的机理,更精准揭示了敏感参数对颤振特性的影响规律,彻底摸清刚-弹耦合颤振的“脾气”。
简单来说,这就像科学家们给一架很薄、很软的“纸飞机”装上了一套极其聪明的“防抖”系统,让它不再怕被大风吹散架,并且能飞得比以前快得多。
飞翼布局飞行器是未来飞机设计关注的重点(类似B-2轰炸机),它为了飞得远、隐身好,机翼做得又大又薄又软。

B-2轰炸机和地面机务人员的直观对比
但这就带来了一个致命问题:当它飞到一定速度时,气流会让整个飞机机体和柔软的机翼产生剧烈的、互相拉扯的耦合振动,就是“颤振”。速度再快一点,这个振动会失控,导致飞机在空中就会像纸片一样被撕裂、解体。过去,为了保证安全,只能让这种飞机“慢点飞”,严重限制了它的能力。
南京航空航天大学的科学家团队,花了十年时间,终于找到了解决办法。他们的核心技术可以简单理解为给飞机装了一套“智能防颤系统”。

感知
在飞机上遍布灵敏的传感器,实时“感受”飞机是否开始发抖。
决策与调节
系统瞬间计算出气流的变化,并立即通过精巧的方式微调飞机各部位的气流分布,产生一股看不见的、恰到好处的“支撑力和缓冲力”。
效果
这套系统不用对飞机结构做大手术,不增加额外重量,就能在颤振即将发生时,像一双无形的手一样把它“抚平”。

这项技术让这种飞翼布局飞行器的“安全飞行速度极限”也就是“颤振临界速度”提高了62.5%。这就意味着,假设原来一架飞机最快只能以60公里/小时的速度安全飞行,再快就会抖散架,用了这项技术之后,它能安全飞到97公里/小时以上。意味着装备此技术的同类飞翼轰炸机,将能飞得更快、更稳,如果轰-20能装备这项技术的话,其飞行速度和高度范围将获得质的扩展,从而极大提升作战和生存能力,会有更快突防、更高机动规避的能力,并且航程会更远。
同时,南京航空大学团队创新融合飞行力学与气动弹性的建模方法,成功研发出拥有完全自主知识产权的刚-弹耦合飞行力学建模软件,打破国外垄断,把分析设计这类尖端飞行器的“大脑”和“工具”牢牢掌握在了自己手里。

有了理论武器,下一步就是制造和验证。团队攻克了超临界飞行条件下的一系列核心技术难题,自主研制出展弦比超过10的柔性飞翼布局无人机。
“展弦比超过10”意味着研制出的柔性飞翼验证机拥有极长、极薄的机翼,这种结构对颤振极其敏感,攻克其技术难度极大。

南京航空大学团队顶着极高风险,攻克了一系列超临界飞行状态下的核心技术难题,最终将理论变为现实,造出了这架验证机。并在真实的飞行试验中,成功地将颤振临界速度提升了62.5%,这不仅是纸上谈兵的成功,更是用实际的、破纪录的飞行表现,证明了这项技术是真实可靠、能够实战的,这项技术在很大程度上为像轰-20这样的新型飞翼布局战略轰炸机的研制扫除了一个关键的、世界性的技术障碍。
在军用层面
它为新一代战略轰炸机(如备受关注的轰-20)和高空无人侦察机这类首选“飞翼布局”的尖端装备提供了至关重要的性能保障与设计自由度。这意味着未来此类飞行器不仅能实现气动效率和隐身能力的最大化设计,更能安全可靠地飞出更高的速度和机动性能,极大地拓展其作战效能与战场生存能力,是直接服务于国家重大战略需求的成果。
在技术层面
团队完全自主研发的建模软件打破了国外垄断,确保我国在该核心设计与分析领域的自主可控,为我国未来占据飞行器尖端设计、航空技术发展的战略制高点奠定了坚实的自主工具链基础。
总的来看,该项成果的应用趋势极为明确且影响深远。它不仅标志着我国在柔性飞翼布局与刚-弹耦合飞行力学领域的理论研究和工程实践跻身世界前列,更意味着未来国产大型飞翼飞行器的自主研发不再受制于人。
为我国科学家点赞!
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