(来源:中国航空报)
“Integral-MS”项目的MS-2布局。
翼上发动机方案模型。
“区域-Integral”项目示意图。2022年至2024年期间,俄罗斯中央航空流体动力学研究院(TsAGI)开展了代号为“IntegralMS”“Integral-RS”和“Integral-T”的研发项目,为打造新一代干线和支线飞机奠定了基础。根据“Integral-MS”项目,设计了干线飞机的外形,制定了最佳气动布局和结构动力方案,制造了气动模型和实物样机,以及一个带有相应强度试验台的整体式设计验证机。在开展台架试验、实验室试验和风洞试验后,制定了一份技术方案,用于研制一个具有椭圆形机身、中翼和整体延伸段的MS技术综合验证机。
在“Integral-RS”项目框架下,中央航空流体动力学研究院与中央航空发动机研究所(CIAM)和西伯利亚航空研究所(SibNIA)合作,研发了采用能量流控制(EFC)和分布式动力装置技术的支线飞机。研制了EFC技术验证机并开展了实验研究。主要目标是改善起飞和着陆特性,通过引入EFC和分布式动力装置降低油耗,减少排放,并通过改进技术状态监测和诊断来提高飞行安全性并降低运营成本。
“Integral-T”研究项目涵盖计算和实验研究,以及适用于干线和支线运输类飞机的技术验证。重点是提高飞行性能、机身和底盘部件的气动和声学特性,并开发集成在机载设备的智能功能,以减轻飞行员的工作负担并提高安全性。
据俄罗斯国家采购网站2025年5月30日的消息,俄罗斯政府签署了一项国家合同,旨在开展研发工作,组建一支科技储备队伍,用于研制具有发展前景的新一代干线和支线飞机(代号“Integral”),该飞机是上述“Integral-MS”“Integral-RS” 和“Integral-T”项目的全面延续。国家合同的技术规范指出:“新的研发项目旨在进一步开发和集成技术,以确保研制出性能优于以往机型的新型飞机。”合同承包商是茹科夫斯基研究中心,发包单位是俄罗斯工业和贸易部。合同总金额为134.35亿卢布。
Integral项目意在获得用于制造更环保、更经济的飞机所需的能力、技术和材料。减少二氧化碳排放、降低噪音、提高能源效率和飞行安全将确保符合国际民航组织当前和未来的要求。更新机队将提高俄罗斯民航的技术独立性和竞争力。
该项目将制造技术演示机和原型机,并将测试和开发创新解决方案,以启动批量生产。演示机的具体技术特性和测试结果将决定后续的开发阶段和生产规模。
设计工作计划在合同签订之日起三年内完成,资金将分阶段拨付。研究计划将逐步增加研究的数量和强度,以及技术演示机和原型机的准备和测试。2025年为实施该项目拨款约5.5亿卢布,2026年拨款约60亿卢布,2027年拨款超过70亿卢布。
合同涵盖五个主要阶段,包括计算和实验研究、混合动力燃气涡轮发动机的研发、气动和动力装置验证机的制造和测试,以及为有前景的干线和支线飞机开发一套机载设备。合同截止日期为2027年12月1日。
技术方案基于两种机型的研发。第一种是“区域-Integral”项目,该机型为支线客机,设计载客量为36~40人,巡航速度可达700千米/时,航程可达2500千米。其动力装置将采用混合动力,包括一台涡轴发动机(可能为VK-2500),以及一个基于氢燃料电池的分布式发电装置。
选择VK-2500型发动机是因为其可靠性、良好的运行性能以及高比功率——起飞模式下约2550马力。该涡轴发动机结构简单,简化了维护并降低了运营成本。位于机翼控制台上的电动叶轮将为机械装置提供气流,从而增加升力,减轻主发动机的负荷并提高整体能效。
第二种类型是“主干-Integral”项目,该型飞机可搭载最多260名乘客,巡航速度为870千米/时,航程超过1万千米。2023年,茹科夫斯基研究所研究中心首席执行官谈到在“主干-Integral”项目中使用代号为PD-24的发动机,但联合发动机公司没有计划开发这种动力装置,尽管联合发动机公司的高管曾经提到了PD-24发动机(24吨推力),并将其与一种载重量为80~100吨的运输机联系起来。预计它将是未来最有前景的涡扇发动机之一。
“主干-Integral”项目将采用椭圆形机身和中置式整体机翼,并配备由钛合金和硬铝合金构成的金属复合材料和非金属复合材料制成的延伸机翼。仿生结构也会应用其中。
中央航空流体动力学研究院将负责飞机模型和部件的气动设计和测试。该研究院的风洞将对带延伸翼的整体机翼进行测试,并对带电动叶轮的机翼进行吹风。为了优化飞机的外观和技术参数,最大限度地减少误差并缩短研发时间,中央航空流体动力学研究院将采用多学科设计和系统分析方法。该研究院还将参与技术验证机的研发,并确保在实验样品上测试气动解决方案。
中央航空发动机研究院负责动力装置的研发和测试。在“区域-Integral”项目中,中央航空发动机研究院将研发混合动力装置。对于干线飞机,该研究院将专注于降低噪声、延长发动机使用寿命和提高环境安全性。
全俄航空材料研究所(VIAM)正在研发新型高强度合金和复合材料,并筹备其生产技术。项目涵盖复合材料、金属复合材料和仿生结构,旨在减轻机身、机翼和其他飞机部件的重量并提高其强度。航空材料研究所还将研发整体机翼和延伸段的生产技术。该研究所在研发新材料并在接近实际运行的条件下进行测试方面拥有丰富的经验,并参与新技术的认证工作。
茹科夫斯基研究中心将协调所有研究单位的合作,确保空气动力学、发动机和材料科学研发的一体化。将创建全面的技术解决方案,并降低从科学研究到实验设计和生产的过渡过程中的风险。定期进行联合测试和成果共享,将确保持续实现既定目标。
俄工贸部新一代飞机研发项目是一项综合性科技计划,汇集了俄罗斯领先的专业机构的智慧成果。该项目将利用现代空气动力学、发动机制造和材料科学技术发展俄罗斯航空工业。混合动力和电力驱动装置有望将比燃油消耗率降低15%~ 20%,新型复合材料和仿生材料以及智能控制系统的引入,将直接影响新飞机的全寿命周期指标。据估计,复合材料的使用将使结构重量减轻10%~15%,从而降低燃油消耗和运营成本。这项工作的成果将确保俄罗斯航空工业的技术独立性,并为更新机队和提高航空运输效率创造条件。 (高飞)