Page 139 - 《爆炸与冲击》2026年第2期

第 46 卷 白春玉，等： 不同垂向速度下翼身融合民机机体的坠撞响应 第 2 期

从图 21 可以看出，5 种工况下不同客舱位置的乘员伤害均处于严重损伤但可接受以及安全区域，没
有经过严重损伤且不可接受区域。7.92 和 8.22 m/s 工况下，A6 更靠近不可接受区域；8.53 和 8.83 m/s 工
况下，A9 更靠近不可接受区域；9.14 m/s 工况下，A3 更靠近不可接受区域；所有工况中，A3 经过严重损伤
但可接受区域的时间最长，A7 经历严重损伤但可接受区域的时间最短。因此，靠近中央过道的 A3、
A6、A9 处乘员的受伤风险最高，A7 处乘员的受伤风险最低。
2.3 主要承力结构吸能特性
图 22 给出了冲击完成后，BWB 机身主要结构的能量吸收占比，机身主要结构包括蒙皮、隔框、长
桁、货舱地板（货舱地板横、纵梁及其支撑件）、客舱地板、机身肋板。可以看出，在不同冲击速度下，机
身主要结构的能量吸收占比模式趋于一致。与传统的管-翼构型飞机 [29] 一致，机身框是最主要的吸能结
构，在不同工况下，其吸能占比较稳定，最低为 37.2%，最高为 38.2%。其次是机身肋板，作为支撑翼身融
合机身的重要承力结构，机身肋板由加强筋和填充泡沫组成，主要承受垂直方向的拉压载荷，其吸能占
比最高达到了 36.8%。客舱地板将机身肋板分成上下两个部分，客舱地板下部具有一定的可设计性。货
舱结构并未实现充分的压溃吸能，其吸能占比最高达到了 12.4%，具有优化的潜力。翼身融合民机具有
小曲率、非圆截面机身的特点，使得蒙皮难以发生大的褶皱变形从而吸收能量，其吸能占比在 5.2%～
6.6% 之间。

3.8% 3.9% Skin
6.6% 37.2% 6.5% 37.7%
2.7% 3.1% Stringer
Frame
Cargo floor
Cabin floor
35.6% 12.3% 34.8% 12.4% Fuselage rib
1.9% 1.7% Other
(a) 7.92 m/s (b) 8.22 m/s
3.3% 3.7% 3.8%
5.3% 37.7% 5.2% 38.2% 5.3% 37.7%
3.1% 3.3% 3.4%

36.6% 12.2% 36.1% 11.9% 36.8% 11.4%
1.7% 1.5% 1.6%
(c) 8.53 m/s (d) 8.83 m/s (e) 9.14 m/s
图 22 主要结构的吸能占比
Fig. 22 Proportion of energy absorption by primary components
3 结 论

基于 PRSEUS 结构，建立了翼身融合民机机体有限元模型，研究了不同冲击速度下 BWB 民用飞机
的坠撞动力学响应，分析了坠撞过程中 BWB 民机客舱可生存空间的保持、乘员受载情况以及结构的吸
能特性，评估了该构型 BWB 民机的适坠性，得到以下主要结论。
(1) 相较于传统的管-翼构型飞机，翼身融合机身展现出更好的结构完整性，在可生存空间的保持方
面表现更好，垂向坠撞速度为 7.92～9.14 m/s 工况下，机体不易发生完全断裂。结构破坏主要发生在货
舱地板以下区域，且压缩变形主要发生在机体的中后部。
(2) 坠撞工况下，BWB 客舱地板的加速度由中央过道向机身侧降低。由于客舱下部机身肋板的存
在，靠近机体侧的加速度峰值显著降低。与典型的圆截面管-翼飞机相比，靠近中央过道处的加速度峰值
有所提高。
(3) 隔框是吸收能量最多的机身部件，吸能占比达到了 37%，其次是 BWB 机身特有的机身肋板，而
货舱立柱并未充分压溃。对于未来的 BWB 民机适坠性设计，货舱结构是需要重点考虑的对象。

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