如何设计一架C919？CR929总师来告诉你

作为大型客机中的“国产之光”，C919自2008年立项以来便备受瞩目。作为我国首款按照国际先进适航标准研制的单通道大型干线客机，经过9年研制，2017年5月5日，C919在上海首飞成功。2021年即将交付首架C919单通道客机。

2017年5月5日，C919首飞动图

关于C919，你可能会在新闻报道中听到过这样的介绍——“C919采用了先进的气动力设计技术”，不过到底是“哪些”先进的气动力设计技术？这些技术又“先进”在哪里呢？

CR929总师陈迎春在中国最硬核的航空学术期刊《航空学报》上发表过这样一篇论文《大型客机气动设计综述》

这篇综述里详细介绍了中国大型客机设计过程中采用的先进的气动优化设计方法、CFD分析和风洞试验，说明了超临界机翼设计、高效增升装置设计、飞机/发动机一体化设计、尾翼设计、翼梢小翼设计和部件精细化减阻设计技术，成功实现了大型客机的减阻应用设计。

等等，为什么是CR929总师介绍C919的整体气动设计？好奇的小编在中国商飞网站上发现了这样一篇报道。

原来陈迎春先后担任了ARJ21飞机副总设计师、C919大型客机常务副总设计师和CR929中俄远程宽体客机中方总设计师。以一己之身，先后担纲三款民用飞机总师，这在世界民机制造业都很罕见。

而陈迎春主要负责的，就是飞机总体气动设计。用他的话来讲，“如果把研制ARJ21新支线飞机时的大飞机人比作红军，研制C919大型客机就是新四军了，而现在干CR929宽体客机就是解放军了。”因此，我们现在去回顾这篇《大型客机气动设计综述》时，不仅可以了解到C919在气动设计上的创新之处，也能从中预见未来我国大型客机的气动设计发展方向。

以下，小编从这篇论文中摘录出中国大型客机在气动设计水平和设计方法上的一系列进展和突破，与各位航空爱好者和从业者分享。

对比经典机型，确定总体气动方案

现代飞机设计在不断追求安全、环保和舒适的同时，对经济性要求越来越高。评价飞机的先进，首当其冲是飞机的减阻增升的气动设计水平。波音的B737飞机和空客飞机的A320飞机可谓飞机设计史上的经典，占据了巨大的市场份额，至今仍有大量的订单需求。

空客A320

空客A320飞机在结构尽量简化的基础上注重飞机的机翼设计和高效增升装置设计，采用放宽净稳定度布局和超临界机翼设计，为改善压力恢复，压力分布中激波较强；高速设计中兼顾高低速匹配，使得低速增升设计具有较好的条件。B737飞机于20世纪60年代开展设计，经历陆续改型，尤其是近期更换发动机后，尽管飞机的机翼和增升装置未改进设计，仍表现出优异的性能和市场吸引力。

波音B737

B737飞机相对而言超临界机翼特性不明显。增升装置上采用了独特的克鲁格襟翼和较为复杂的多段翼型方案。由于起落架较短，发动机短舱与机翼近距耦合，该机在机翼/发动机一体化设计上下足功夫。两型飞机在改进过程中均对翼梢小翼做出了重大调整，形成了A320NEO融合上反式小翼和B737MAX双叉弯刀式小翼的高辨识度特征。

面对强势的市场竞争，中国从市场需求和本身技术特点以及发展趋势出发，提出了飞机巡航升阻比相对竞争机提高5%的目标，将空气动力设计定位为“突出巡航特性，重视设计鲁棒性”。为了达到这些目标和指标，大型客机空气动力设计采用了超临界机翼等一系列先进的气动技术，并以现代CFD技术结合优化设计方法完成了均衡、鲁棒的设计方案。

气动力设计中依托的方法和手段

在设计方法和手段上，大型客机直接开展基于先进CFD技术的设计、结合国内自主研发程序，结合充分的风洞试验验证，实现了相对较高的气动设计目标。至目前为止，CFD计算量达6000万CPU小时，风洞试验90项，试验车次约17000次。

高雷诺数机翼表面流态显示及与计算对比，试验结果验证了CFD计算的可靠性，同时也可为进一步分析飞机性能和操稳提供了数据支持。

全机表面迹线显示图

超临界机翼设计

超临界机翼是现代客机采用的先进技术。由于采用能够容忍较大范围超声速区又能推迟阻力发散的翼型，可以提高巡航马赫数，获得更高的巡航效率。或在同样厚度和马赫数条件下减小机翼后掠角；同时超临界机翼有较大厚度，获得更大的燃油容积和结构空间，允许机翼进一步增大展弦比；并能增大前缘半径，改善低速性能。

文章来源：《航空学报》 网址: http://www.hkxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1008/334.html