0 引言

近年来，随着民用航空运输领域的不断发展，针对商用飞机的技术研究得以全面开展，其技术水平也得到了飞速提升[1]。商用飞机通常是指搭载大量乘客而进行远程飞行的喷气式飞机，目前在世界范围内已形成了少数几家大公司占主导的格局。

1 商用飞机的先进技术

为了满足减轻重量、降低噪声、减少排放、系统鲁棒性、运行安全性及经济性等设计需求，商用飞机领域引入了越来越多的先进技术，例如，复合材料技术，平视显示器（HUD），语音识别，全球定位系统（GPS）接收机，点对点惯性导航仪，完全基于数字视频显示的可重构数字仪表显示器、多普勒雷达，电传操纵（FBW）或光传操纵（FBL），实时计算机故障检测和隔离。其中，复合材料技术是飞机减重的关键技术。下文重点介绍了当前商用飞机上所采用的先进技术。

1.1 先进的亚声速运输机

对于亚声速运输机，关键先进技术的应用包括：重心（CG）管理系统（例如采用垂直安定面油箱）；复合材料的主、次结构；带有高载荷减缓技术的超临界机翼，混合层流控制及高升力系统；先进涡轮风扇发动机[2-5]，电传操纵及电传动力（PBW）；钛合金起落架；铝锂合金或金属复合材料机身结构以及增稳装置。即使在目前并未得以广泛应用，但上述许多新技术正被引入现今的飞机设计中，也将成为未来飞机应用的常规技术[6]。

1.2 先进的超声速运输机

对于超声速运输机，相关先进技术的应用包括：综合视景，侧杆控制，先进的轻质材料，混流式涡轮风扇发动机，负静余量，混合压缩进气口，改进超声速巡航效率的箭翼，FBL、PBW飞行控制装置及俯仰自动控制[7]。

1.3 机体技术

飞机结构技术的改进将来自于先进材料和集成技术。集成计算机代码可同时兼顾空气动力学和强度方面的要求，因此，计算机辅助设计成为在系统工程框架内评估物理接口的先进工具。复合材料的运用使其可通过更大的展弦比减轻重量，并提高性能。先进的加工技术使得部件数量最低化的设计成为现实。就复合材料结构而言，其虽然能够避免一些金属结构的缺点，例如金属疲劳，但是复合材料的分层是其一大弱点。因此，采用这种类型的结构之前，需着力解决这些技术问题。

1.4 空气动力学的改进

新的空气动力学技术包括使用压力敏感涂料和计算流体力学（CFD），这些技术将允许采用多点机翼的设计，以达到最低的巡航阻力特性和高仿真的抖振补偿边界。另一个目标是带有大型高涵道比（HBPR）发动机的机翼的高效气动翼型。另外还有具有较高空气动力学效果但成本低廉的高升力系统。

1.5 噪声控制

主动噪声控制可以降低座舱内噪声，而不会导致飞机大幅增重。这种技术引入了与主噪声相反的二次噪声源，以此抵消主噪声。该技术控制的噪声可覆盖较宽的频率范围，以抵消发动机噪声和边界层噪声。控制边界层噪声对于高速民用运输机（HSCT）而言尤为重要。

1.6 光传操纵（FBL）、电传操纵（FBW）及电传动力（PBW）技术

光传操纵（FBL）将基于多路复用光学的子系统引进飞机设计过程中，该技术可有效减轻布线重量，降低暴露于电磁干扰（EMI）的危害，并因无须对全机子系统试验而简化合格审定过程。电传动力（PBW）和电传操纵（FBW）可以减轻飞机重量，且不需要用于次级动力子系统的发动机引气及变速传动装置。光传操纵（FBL）、电传操纵（FBW）及电传动力（PBW）技术可以提高可靠性，降低维修成本，并减轻飞机重量。

1.7 综合视景能力

综合视景能使驾驶员使用可视化图像和导引手段来洞察天气和补偿低水平照明条件。这些子系统可能使用基于卫星的导航、成像传感器及高分辨率显示器，以使操作有更高程度的自主权。

1.8 推进控制飞机

通过推力调节而非通过操纵面控制的飞机在灾难性事件（包括恐怖事件）中存活概率更高，并能在局部故障状态下更好地运行。驾驶员能通过使用推进控制机制而维持部分对飞机的控制。

1.9 自动货物装卸

空运货物装卸改进方法（IMACH）是改进货物装卸各大技术的集成，这些方法侧重于搬运功能，主要考虑对大型的及更复杂的货物的搬运以及自动化特点。IMACH可以使托盘货物的移动完全自动化，这项改进可缩短地面转场时间，对于航空公司客户而言，转场时间是一项主要的成本因素。

文章来源：《飞机设计》 网址: http://www.fjsjzz.cn/qikandaodu/2021/0207/337.html