協和式退役後,超音速客機重現江湖的難題:音爆

2018-07-26 09:00

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自從協和超音速客機退役後,一直有各種關於重新開始超音速航空客運的計劃。(BBC中文網)

自從協和超音速客機退役後,一直有各種關於重新開始超音速航空客運的計劃。(BBC中文網)

自從15年前協和式超音速客機退役後,超音速商業飛行的各種建議一直層出不窮。下面是一些接近付諸實施的計劃。

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美國航空製造公司,超音速飛機製造商Boom Supersonic, Aerion Supersonic和Spike Aerospace都競相成為第一個大幅度縮短全球飛行時間的公司,努力盡製造出速度超過音速(1馬赫)的噴射機,也就是超過在海平面音速每小時1225公里。

所有的計劃的目標都是爭取在2025年前把超音速客機投入定期運行。

在技術上超音速飛行十分複雜。主要挑戰在於如何提供旅客能夠負擔得起的超音速飛行,而且同時還要降低污染,關鍵是消除協和式超音速客機造成的那種震耳欲聾的音爆。

像霹靂一樣巨大的音爆能震裂窗戶玻璃,毀壞建築。

Boom Supersonic的創立者,公司總裁紹爾(Blake Scholl)說,「現在空間的商業創意和創業正在復蘇」,該公司正計劃製造一個三角翼的客機,這種客機能載55名乘客,速度可以達到2.2馬赫,也就是每小時速度達到2335公里。

他說,「協和式飛機十分超前,是巨大的技術成就,但是協和飛機燃料消耗卻低效的令人難以置信,因此運行成本十分昂貴。 」

解決音爆問題?

航空監管機構的態度對於超音速飛行能夠復興起著關鍵的作用。

今年早些時候,洛克希德馬丁公司從美國航天機構國家航太總署贏得了價值2.48億美元的合同,要製造一種低音爆的飛機作展示。這種名為X-59 QueSST的飛機使用了靜音超音速技術,飛行速度將達到1.42馬赫,高度達到16764米。美國航太總署說,這種飛機的噪音和關閉轎車門的聲音差不多。

A high-speed aeroplane

飛機在空中高速飛行壓縮了前面的空氣產生了衝擊波。

消除音爆的一個關鍵是機身結構的設計。常規的超音速噴射機,空氣衝擊波從機頭到達機尾翼的時候增強,形成兩次明顯的音爆。

如果把飛機經過特殊設計,讓衝擊波離開飛機的時候不匯合在一起。這就意味著衝擊波傳到地面的時候仍然是分開的,那樣就形成了比較柔軟的悶聲。

這款飛機應該在2021年底前完成製造,在2022年中期美國航太總署計劃讓這種飛機在美國不同城市間飛行,收集關於地面人群對超音速飛行如何反應的數據。

低聲爆的噴氣式樣機
美國航太總署計劃製造一種低聲爆的噴氣式樣機。

2025以後,這些數據將提交給美國聯邦民航局(FAA)和國際民航組織(ICAO),讓他們制定關於陸地上空超音速飛行的規則。

目前的規則是,民航飛機只能在水面上空進行超音速飛行。

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