ARJ21能改翼吊发动机吗

在C919问世之前，ARJ21是中国商飞唯一成功量产的客机。

若不计早夭的运-10，它也是中国首架量产的喷气客机，忽略新舟系列的涡桨客机。

这些涡桨在技术角度上可以勉强归入喷气发动机之列，因为其基本原理与涡扇、涡喷相似，都是基于涡轮发动机，只是最终通过螺旋桨来产生推进力，而非直接依赖于喷气流。

虽然涡桨也能产生少量喷气，但并不贡献显著的推进力。

ARJ21采用了相对较宽的3+2座位布局，而非以往更常见的2+2。

3+2每排可容纳更多旅客，提升了经济性。

机舱宽敞且通透，不仅舒适度较高，行李舱空间也显得宽裕，避免了2+2布局下行李空间不足的尴尬局面。

3+2布局使得机窗位置得以提高，旅客不必俯身便能观赏窗外的风景；小直径机舱的座位位置较高，有时甚至取消了头顶行李箱，机窗尺寸也因气密设计而偏小，在侧壁的垂直位置便于眺望，令外部视野受限。

ARJ21设计了下单翼，这种布局是客机设计的典型形式，能够缩短起落架，理论上可实现自带舷梯的上下飞机功能。

机身坐在中央翼盒上，受力性能良好，然而喷气客机普遍采用单翼布局的情况却相对较少。

虽然尾吊布局可让机翼形状更加简洁、气动效率更高，但它也带来了机尾发动机短舱与后机身之间的气动干扰，从而形成一定的阻力。

尾吊或翼吊配置，发动机短舱造成的阻力可能只是位置的转移。

机舱前部噪声相对较低，然而机尾座位的噪声却相对较大，对旅客的舒适度产生了相应影响。

另外，尾吊发动机在维护时也不太方便，更换动力装置时会更加麻烦。

此外，尾吊布局必然要求高置平尾。

T形尾翼结构自重较高，在大迎角飞行中容易导致深度失速，历史上F-104战斗机就是由于这一问题发生了多起坠毁。

不过，客机在很少情况下会有大迎角飞行的需求，因此这一点并不算是大问题。

在对比利弊后，很多支线客机选择了尾吊布局，比如巴西的ERJ系列和加拿大的CRJ系列。

而在公务机中，尾吊发动机更是主流。

巴西的ERJ-145（上）和加拿大的CRJ-700（下）均为发动机尾吊配置。

公务机中，发动机尾吊亦为主流，分别是环球快车6000（上）与利尔喷气60（下），两者均隶属于加拿大的庞巴迪。

在小型支线客机领域，发动机推力小，噪音相对低，飞行时间短，因此虽然有噪声问题，但大部分情况下旅客可以忍受。

公务机主要客舱在前部，后部则用于设立卫生间、行李舱、厨房等，只要相应隔音即可，反正成本与重量无碍。

因此，ARJ21在支线客机中显得较大，为了适应高原环境，也为未来的扩展留有余地，特意加厚发动机材料，导致了“推力过剩”，但同时后舱噪声问题也随之加大。

当前ARJ21仍处于早期成长阶段，需要时间与机会。

然而从长远来看，可能考虑改为翼吊发动机，巴西和加拿大的实践已然证明了这一趋势。

巴西的E-190已转为翼吊布局，并且发展到了第二代E2。

不过，这一改动仍然采用了阻力较小、结构轻盈的2+2。

加拿大的A220（原称CS100，现归属空客，实际上仍由加拿大制造）同样如此。

其舱内布局转为3+2，令其老对手巴西航空压力倍增。

ARJ21的基础设施良好，蕴含很大的成长空间，移至翼吊布局可谓是必然选择。

从尾吊过渡至翼吊，中国具备相应的技术能力。

不断出现的质疑是：这是否等同于全新设计？
这一点存在一定的争议，这要看“全新”所指何处。

尾吊变为翼吊，在气动上自然是颠覆性的改革，但气动并非飞机设计中最为棘手的部分，虽然它是最引人注目的部分。

反过来讲，若气动是首要问题，全球能够造飞机的国家理应数不胜数，因为气动布局的问题在理论与实践中已有丰富经验，实际门槛并未想象中那么高，特别是在不追求极限性能的情况下。

民航客机追求的极限性能并非体现在飞行性能上，而是经济、安全、舒适等领域，气动性能的要求相对较低。

虽说气动方面并非毫无要求，但相比于结构和发动机而言则要宽松得多。

ARJ21-2（姑且如此称呼）在机身尺寸上无需更改，意味着机身设计、制造与认证的流程得以大幅度简化、加速，从而降低改型成本。

机身的设计在飞机整体架构中占据了重要位置。

空客从A300开始，A310、A330、A340都在同一机身设计之上，A350企图重新利用前面的设计，却因航空公司反对而被迫重新设计，这就是由于机身设计的重要性。

波音方面情况大致相同，从707开始，727、737仍在使用相似的机身设计，757也同样使用了部分相同结构，同理皆因相同原因。

如同波音707与727的过渡，ARJ21尾吊至翼吊的转变也可以被视作类似的逆过程。

尾翼转为标准低置结构，简化了垂尾的结构并减轻了重量。

机翼继续使用下单翼布局，但需重新设计，基于C919的设计经验，训练出更先进的超临界翼技术，研发更现代的复合材料机翼，同时兼顾翼吊发动机的吊舱结构。

在机翼设计方面，虽说易也难，各国客机在改型时的常见做法便是重新设计机翼，这个步骤的投资少却回报颇丰，因机翼生产的改变相较机身简单，只需对接与机身相接部位重新设计，其余独立于机身的结构则不需更改。

采用先进机翼是减轻机重与降低阻力的有效手段。

起落架则需提升。

前起落架的改动较为简单，主起落架则稍显繁琐，或将锚定点向外移动，以增加在着陆与滑行时的横向稳定性。

与其说是翼吊，倒不如说是紧密安装在机翼下。

这虽然对机翼底部的净空要求有所提高，但并非难以实现。

尾吊布局可以缩短起落架，但限度可控，主起落架的长度同样受起飞时离去角限制，若主起落架过短，起飞时机尾会接触地面。

机身与机翼下表面的净空需求也受地效制约，若过于接近地面，地效激增会增加着陆的难度。

尾吊改翼吊期间，起落架的长度需增加，但付出代价完全在可控范围内。

翼根整流罩可能需要放大，以适应尺寸较大的起落架轮胎。

但翼根整流罩的增大是普遍趋势，更多是由于超音速空气力学特性引起，而并非起落架因素所致。

幸好翼根整流罩位于机身外侧，属非承重结构件，修改形状与尺寸并不复杂。

至于简易机场跑道杂物进入的问题，支线客机并非军用运输机，因而没有对简易跑道的起降要求。

即便无法自带舷梯上下，也无碍于大多数运营ARJ21的民用机场有登机梯。

自带舷梯使用上更为不便，狭窄且在使用过程中容易晃动，行走时需双手拉住才能保持稳定。

由于舷梯安装于轻型机身上，为不对外表面造成损害，是不接触地面的，加上起落架的弹性，刚度与稳定性自然无法保障。

尾吊布局的转变至翼吊将带来诸多好处。

发动机的重量能够有效减轻机翼负担，降低机翼翼根的强度需求。

这一逆向思维并不困难，考虑到翼根主要承受来自升力的向上弯折力矩，发动机重量正好可以平衡一部分力，因而理所当然。

发动机的进气条件变得愈加洁净，从而提升了推进效率。

尾吊发动机在机身附面层堆积的影响下，机身越长，附面层越厚，短尾翼又需要更长的翼展来避免附面层的影响，因此造成横向阻力，而翼吊则可以更好优化这一设计。

重心方面，翼吊后重心会前移。

幸运的是，筒形机身的构造适合于分段制造，进行前后调整长度并不困难。

客机的加长与缩短通常是借由这种方法实现。

飞控系统需要调整，但飞控律则无需更改单纯通过参数调整即可，这属于调试问题，并非难事。

对于未接触过自动驾驶的人而言，这似乎是艰巨的任务；而有过实践者则心中有数。

燃油管路需改动，但实际上难度较低。

燃油箱仍设于机翼，尾吊结构需较长的燃油管路，而翼吊配置则明显更为便捷。

从维修和更换发动机的视角来看，翼吊布局显得尤为便利。

波音737的卓越寿命达60年，重要原因在于其早期采用了翼吊布局，而同时代的道格拉斯DC-9（后来改型为麦道-80/90系列）、法国“快帆”均已逐渐淡出。

空客推出A320时，亦着眼于翼吊设计。

虽然这是一款新机型，但其在旧机型基础上仅需有限调整便可获得新型号，而并非需从零开始。

在设计与制造方面的改动介于CRJ与A220、波音经典型与最新的NG/MAX之间。

虽不急迫，然亦需开始考虑。

这自然引发了一个问题：中国是否还需对ARJ21这样的支线客机加大投入？

高铁的崛起根本扭转了中国人的出行习惯，且这一网络将持续扩展与密集，在可预见的未来中国高铁的优势将长久不衰。

但高铁与民航是互为补充的。

在东部地区，人口密集且地形平坦使得高铁优势尽显，特别是在5小时旅行圈内更为明显。

然而中国地大物博的中西部地区，人口稀疏使得高铁无法如东部那样设立密集网络，这便成了支线航空的机会。

即便在东部，昼夜航线的流量也并非均匀。

白天易于出行，流量大，更适合大飞机；而深夜情况下流量则低，便需要小型飞机维持运营。

国内点对点的深夜出行需求虽然并不大，但考虑到接驳航班出发较早，“飞夜班”仍然存在需求。

早出晚归则是部分用户的刚需，这部分乘客虽不多，小飞机恰好满足其需求。

另一点则是接驳航线。

远途出行依然需要民航，然而在大多数设计与建造时未考虑的枢纽中，乘客高铁转机依旧是麻烦的事务。

若高铁无法直达，途径中转的困难将变得更加突出。

因此，支线航线将有效地与干线航线对接，形成良好的运营模式。

当前这一需求虽尚未显著，但在未来诸如鹤壁人欲往美国、枝城人需求去阿根廷、蚌埠人想去日本之际，这个问题将愈加凸显，共享同一机场转机始终便捷无比。

在广袤的大西北，人烟稀少，交通距离较长。

若采用C919开辟航线，流量的不足问题将愈加明显，而高铁同样面临这一困境，而公路和普铁则耗时过长，支线客机承接大量运输任务显得尤为重要。

在中国，支线客机仍有着广泛的需求。

在一带一路建设背景下，支线客机的使用需求将进一步扩展，但这一规划应当是第二步的考量。

彼时，使用与养护条件可能不够理想，更加坚固的飞机以及适时到位的售后服务才是关键，日后水到渠成。

许多人对ARJ21表示担忧，不仅因C919的问世使得关注转移，还有ARJ21军用潜力较低的原因。

但需要明确的是，无论是ARJ21还是C919，军用潜力并非主要考量，那只是顺便而成，不会为了军用的需要而妥协设计。

然而，即便是在当前状态下，ARJ21仍蕴涵相当的军用潜力。

客机可转化为加油机、预警机、巡逻机等多种形式。

作为加油机，ARJ21确实显得功率不足，但预警机却大趋势趋向小型化，这不仅是基于雷达与机载数据处理设备的小型化，同时也是出于战场节点的分散化需求，尤其在对地面与低空目标的监视飞行时。

美国曾有计划基于湾流550公务机或环球快车6000开发E-8C“联合星”的下一代平台，因多种原因搁置，足以显示支线客机/公务机作为平台的可行性。

美国曾计划以环球快车6000为基础的战场监视平台替代E-8C“联合星”。

基于“湾流”公务机开发的“特种任务飞机”至今早已投入使用。

巴西ERJ亦被用于海上巡逻机。

至于电子侦察、干扰、训练、VIP运输等多种用途，更是多不可数。

如果将ARJ21转为军用，需提升航程与留空时间。

老规矩：军用改造后，地板下的行李舱空间应得到充分利用，从而显著提升燃油箱的容量，而“推力过剩”这一特性则为增大起飞重量提供了良机。

当然，ARJ21若用于军用，有必要解决一些不便于军用的进口系统问题。

C919同样面临这一挑战。

解决这一问题潜在的原因，不仅是考虑军事需求，更是一种面对美欧禁运的预防措施，但此处无需进一步阐述。

ARJ21亦称为“翔凤”，凤凰一旦展翅，必将一飞冲天。

ARJ21不仅有能力改为翼吊发动机，且前景广阔，潜力可期。