南京航空航天大学 - 《南京航空航天大学报》
我校设计的国内首款4座固定翼全复合材料通用飞机成功首飞！
作者：金海波
2020-01-10
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通航产业前景广阔，通航飞行器需求潜力巨大。南航作为具有航空航天民航特色鲜明的“双一流”建设大学，为通航产业的发展作出过重要贡献，相继开发了AD100、AD200、FT300、AC500等系列轻型飞机。
为契合国家通航产业发展的政策和社会需求，2014年，南航在江苏高校协同创新计划支持下，自主立项，提出了4座全复合材料轻型飞机NH40的研制计划。2014年，中心完成1:5缩比样机试飞；2015年，完成水上型缩比样机试飞；2015年3月，组建专门研发团队，开始方案设计；2016年，南航与重庆通航集团签订合作协议，明确飞机型号命名为NH40/CG231，并立即联合开展轻型飞机研发和产业化工作，由南航牵头负责设计，由重庆通航牵头负责制造、适航取证和产业化工作。南航组建了以姚卫星教授为总设计师的设计团队开展详细方案设计，会同重庆通航多名设计人员开展详细设计，历经三年多时间完成了型号论证和型号设计、制造工艺审查、飞机试制、试验调试等工作，并现场保障了飞机的首飞任务。
NH40/CG231是一款单发4座固定翼飞机，秉承绿色环保、低成本、一机多型的设计理念，采用悬臂式上单翼、前拉式螺旋桨、正常式尾翼布局，排放低，油耗小，具有优良的低速特性和起降性能，可用于飞行学员初级飞行培训，也可用于航空摄影、航空测绘、电力巡线等任务，并可满足私人飞行爱好者的飞行需求。飞机翼展11.18米，起飞重量达1184千克，最大续航里程可达1600公里，最大平飞速度可达280公里/小时，升限6000多米，起飞滑跑距离不到300米，着陆滑跑距离仅需150米。
设计团队采用了最先进的飞机设计理论和技术，以保证飞机的国际先进性和市场竞争力。研制过程中，设计团队解决了两大关键问题：一是建立了需求驱动、多目标综合寻优模型，通过多学科综合设计优化(MDO)方法，攻克了低阻力、高操控性总体布局设计难题，仿真、试验和首飞结果表明，NH40/CG231的总体设计性能达到了同类型飞机世界先进水平；二是提出了复合材料结构综合设计理论与方法，解决了复合材料结构的强度、刚度、稳定性、冲击损伤容限、疲劳老化等性能的协调问题，实现了全复合材料机体结构，相比金属结构重量系数下降1.5%，且疲劳性能还有较大提高。
NH40/CG231飞机的研制将为国产轻型通用飞机的研制奠定基础，探索出一条高校设计、联合取证、企业制造和产业化的轻型飞机研发道路，带动了国产轻型通用飞机的发展。