Для масштаба можно сравнить новую концепцию с Airbus A380. Крупнейший серийный пассажирский самолёт обычно вмещает около 555 человек, тогда как китайская машина рассчитана более чем на 800 мест. Добиться такой вместимости инженеры хотят не за счёт дальнейшего удлинения обычного фюзеляжа, а за счёт иной формы всего самолёта.
У классического авиалайнера основную подъёмную силу создают крылья, а фюзеляж нужен прежде всего для пассажиров, багажа и оборудования. В летающем крыле значительная часть корпуса тоже участвует в создании подъёмной силы. За счёт этого можно уменьшить сопротивление воздуха и повысить аэродинамическое качество, то есть получить больше подъёмной силы при том же сопротивлении. В гражданской авиации такой выигрыш может увеличить дальность и снизить расход энергии.
Первую версию проекта рассчитывали примерно на 250 пассажиров. По вместимости она была близка к дальнемагистральным Airbus A330 и Boeing 767. Позже размеры увеличили до класса более 800 мест. Работа продолжает китайскую программу крупных двухпроходных широкофюзеляжных самолётов, начатую в период 13-й пятилетки 2016–2020 годов.
Публичного названия у самолёта пока нет, полноразмерную машину тоже не построили. Сейчас геометрию используют прежде всего как эталон для проверки аэродинамических труб, компьютерных расчётов и измерительного оборудования для летающих крыльев большого удлинения.
Большое удлинение означает широкий размах при сравнительно небольшой площади крыла. Такая форма помогает уменьшить индуктивное сопротивление, которое возникает вместе с подъёмной силой. Чем меньше энергии уходит на преодоление сопротивления, тем эффективнее самолёт использует тягу двигателей.
Площадь расчётного крыла составляет около 1395 квадратных метров. Передняя кромка отклонена назад на 37 градусов, задняя — на 28 градусов. Крейсерскую скорость заложили на уровне 0,8 Маха, то есть примерно 80% скорости звука в окружающем воздухе.
Военная авиация давно использует схему летающего крыла. У B-2 Spirit такая форма помогает уменьшить радиолокационную заметность. Китайский пассажирский проект решает другую задачу: инженеры проверяют, насколько эффективной окажется бесхвостая компоновка для огромного гражданского лайнера.
Практические испытания проходят на модели из нержавеющей стали в масштабе 1:52. Её длина составляет около 0,8 метра, размах крыла достигает 1,6 метра. Образец продували в трансзвуковой аэродинамической трубе диаметром 2,4 метра на скоростях от 0,4 до 0,8 Маха.
Во время испытаний специалисты измеряли подъёмную силу и сопротивление, проверяли продольную и поперечную устойчивость, следили за деформацией конструкции и изучали пограничный слой воздуха возле поверхности крыла.
Пограничный слой образуется непосредственно у обшивки самолёта. Воздух рядом с поверхностью движется медленнее основного потока и постепенно разгоняется по мере удаления от корпуса. Спокойное ламинарное течение по пути вдоль крыла может перейти в турбулентное. Момент такого перехода влияет на сопротивление, поэтому инженерам важно знать, где и при каких условиях меняется характер потока.
Отдельные испытания показали, как модель реагирует на отклонения в полёте. Продольная устойчивость описывает движение носа вверх и вниз, поперечная отвечает за крен. У обычного авиалайнера значительную роль здесь играет хвостовое оперение. У летающего крыла отдельного хвоста нет, поэтому нужное поведение приходится обеспечивать формой корпуса и управляющими поверхностями на самом крыле.
Ещё одна задача касается прочности и гибкости конструкции. Очень широкое крыло под нагрузкой изгибается и закручивается. Даже небольшая деформация меняет форму поверхности, а вместе с ней — распределение давления и подъёмной силы. Такие процессы изучает аэроупругость.
Ниже 0,7 Маха модель показала максимальное аэродинамическое качество около 20. Проще говоря, подъёмная сила примерно в 20 раз превышала сопротивление воздуха. На скорости 0,8 Маха этот показатель снизился до 17,6.
Испытания подтвердили, что модель подходит для дальнейшего изучения воздушных потоков, аэроупругости и новых методов работы с аэродинамическими трубами. До строительства полноразмерного пассажирского самолёта ещё далеко: пока китайские инженеры проверяют саму схему на уменьшенном металлическом образце.