圖示：自從協和式飛機退役以來，許多人都夢想着重新引入超音速客機。

7月23日消息，據國外媒體報道，自15年前超音速客機協和式飛機退役以來，業内不時有聲音稱要将商業航班再次實現超音速。現在看，這些計劃已經在接近現實。

三家美國航空航天公司——Boom Supersonic，Aerion Supersonic和Spike Aerospac——正在競相成為第一個将超音速客機推向市場的公司，其生産的噴氣式超音速客機的飛行速度将超過1馬赫，也就是每小時761英裡或每小時1225公裡。

這三家公司都計劃在2025年讓他們的超音速飛機開始服役。

圖示：飛機飛行的速度越高，在空氣中産生的沖擊波壓縮速度越快。

從技術上講，超音速飛行并不複雜。其面臨的挑戰是提供一種乘客能夠負擔得起的服務，帶來的污染更少。而且最重要的是消除協和式科技突破音障時的巨大噪聲。

研究表明，當飛機突破音障時産生的巨大雷鳴般噪音甚至會對機體結構造成損害

圖示：美國國家航空航天局計劃的低空超音速飛行測試飛機。

“我們現在看到的是航空航天創業精神的複興，”Boom Supersonic首席執行官兼創始人布萊克·斯克爾(Blake Scholl)表示，該公司計劃建造一架能搭載55名乘客的三角翼飛機，最高速度可達到2.2馬赫（約合1,451英裡/每小時或2,335公裡/小時）。

“協和式飛機确實走在了時代的前列。這是一項巨大的技術成就，但它的燃油效率極低，因此運行成本非常昂貴，”他說。

消除音爆？

航空監管機構的态度将是決定我們是否真正能夠看到超音速客機回歸的關鍵。

今年早些時候，洛克希德·馬丁公司赢得了美國國家航空航天局一項價值2.48億美元（合1.91億英鎊）的合同，建造一架低空飛行的超音速演示飛機。美國國家航空航天局稱，它被稱為X-59 QueSST（意為安靜的超音速技術），将以1.42馬赫（940英裡/每小時）的速度在55,000英尺的高度飛行，産生的聲音類似于車門關閉一樣大小。

消除音爆的關鍵在于機身的設計。在傳統的超音速噴氣式飛機中，沖擊波随着它們從鼻子和尾部向外擴展并聚結，從而産生兩種截然不同的音爆。

圖示：Spike Aerospac聲稱其S-512噴氣式飛機可以在沒有明顯音爆的情況下在陸地上空進行超音速飛行。

降低噪音的關鍵在于飛機外形的設計，使得沖擊波在遠離飛機時依舊可以保持分離。這意味着沖擊波傳播到地面時仍然處于分離狀态，從而隻是産生一系列輕微的噪聲。

洛克希德·馬丁公司的實驗飛機計劃在2021年底建造完成。2022年中期，美國國家航空航天局将開始在美國各城市進行飛行測試，以收集有關當地人對超音速飛機持何種态度的數據。

從2025年開始，美國聯邦航空管理局(FAA)和國際民用航空組織(ICAO)将利用這一機制起草有關在陸地上空進行超音速飛行的新規則。

目前的法規意味着民用飛機隻能在水上進行超音速飛行。

Spike Aerospace公司首席執行官維克·卡喬裡亞(Vik Kachoria)表示：“你必須能夠在沒有音爆的情況下飛行，從而不會幹擾到地面上的人們。”該公司S-512公務機的設計目标是搭載12到18名乘客，以1.6馬赫的速度飛行。

圖示：Boom Supersonic研發中的超音速客機将搭載55名乘客。

Spike Aerospace表示，其“安靜的超音速飛行技術”意味着它能夠以超音速飛越陸地，而不會對人們造成不适。

Spike Aerospace還沒有透露它将如何做到這一點，但它選擇了的機身設計中，機翼向後略55度角。

低成本的超音速飛行？

這樣以來，如果音爆問題得到了解決，那麼超音速飛機的成本又如何呢？

協和式飛機上的機票價格是普通商用飛機頭等艙價格的四倍。但這三家公司都表示，他們的目标是讓超音速旅行不會比今天的商務艙票價貴。

從上海到洛杉矶的飛行時間——目前大約12小時——将縮短到6個多小時。

圖示：波音公司認為客機有一天甚至可以飛到特超音速(超過5馬赫)。

斯克爾表示，“與協和式客機往返大西洋兩岸的2萬美元票價相比，這更有可能是5000美元。相對于經濟艙而言，這仍然是昂貴的——但如果你有财力去購買頭等艙機票，你就可以節省一半的時間到達那裡。”

考慮到2017年有40億乘客乘坐飛機，其中12％（480萬）是商務艙乘客，這的确是一個巨大的潛在市場。

Boom Supersonic目前正在建造一架超音速單座XB-1飛行試驗演示飛機，計劃在明年進行試飛。

斯克爾堅持認為超音速飛行不需要太多的新技術。

“你可以使用為其他飛機開發的先進技術——碳纖維複合材料，渦扇發動機，軟件優化的空氣動力學。”

協和式飛機使用相對低效的渦輪噴氣發動機，而所有拟建造的超音速飛機的發動機都将使用渦輪風扇，這些渦輪風扇是已經投入商用的發動機的改進。

圖示：Aerion Supersonic表示其研發的AS2超音速商務客機将使用經過實踐檢驗的技術。

Boom Supersonic希望其商用飛機将在2020年代中期投入使用。到目前為止已經有兩家航空公司與之簽約——理查德布蘭森的維珍集團訂購了10架;日本航空公司已經訂購了20架。

誰會更快？

許多人認為Aerion Supersonic将是最先将超音速飛機投入使用的公司。

Aerion Supersonic與洛克希德馬丁公司合作，共同開發其計劃中的超音速公務機AS2。衆所周知，洛克希德馬丁公司擁有豐富的高速飛機開發經驗——如F-35，F-22和Mach 3 SR-71偵察機等噴氣式戰鬥機都出自該公司。

Aerion Supersonic表示，他們已經為自己的飛機選擇了一款現有的飛機發動機——它正在與通用航空公司合作，并将在今年晚些時候正式公布這款發動機。

“這款發動機擁有超過十億小時的飛行服役時間，” Aerion Supersonic首席執行官布瑞恩·巴倫茨（Brian Barents）說，“這意味着它可以在世界任何地方提供服務。”

超音速飛機的傳統解決方案是三角翼形狀，但Aerion Supersonic說這可能會導緻三角翼尖上的“跨度氣流”，從而産生湍流氣流，增加飛行阻力。

該公司表示，它選擇了薄機翼設計和水平穩定器，可以将整體阻力減少20％。美國國家航空航天局已經測試了Aerion計劃中的翼型，速度高達2馬赫，證實了這種設計的可行性。

巴倫茨表示，“盡管飛行速度非常快，但它在很多方面都是傳統的——建造技術、材料和系統——這不僅為我們的開發人員、也為客戶降低了飛機的風險。”

在一個日益關注氣候變化和航空旅行對環境影響的時代，Spike Aerospac的卡喬裡亞認為，遵守當前和未來的法規将是超音速飛行成功的關鍵，并說“如果你不‘和有關團體交流’，可能就會影響到整個行業。”

來源：網易科技報道

編輯：龔旭

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