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5马赫超音速客机靠谱吗?

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 这两天,波音在美国航空航天学会展会上公布了一个激进超音速飞机的概念。


 根据介绍,这款没有名字的商用超音速飞机比波音737稍小,大概飞行高度为27000米,速度是协和号的3.5倍,最高时速能到5马赫。这意味着,这款飞机跨越大西洋仅需2小时,而跨太平洋也不过3小时而已。



 其实,事关超音速飞机的新闻应该算是一个月经贴了。每隔一段时间总会有几家公司跳出来说我们要造一款多么多么厉害的超音速飞机。


 但在笔者看来,其中大部分新闻都是“放卫星”,距离真正实现还有很长一段距离。不管可行不可行,企业先把话放出去。正如我们所见,很多公司的研制计划都一推再推,承诺一直无法兑现。


 早前美国有一家叫Boom的公司,也说要造接近2倍音速的超音速客机。最早,Boom表示要先造一个叫Baby Boom的验证机在2017年首飞。结果到了2017年,Boom又改口说这飞机2018年首飞。


 不过直到现在,小编也没有见到这款验证机首飞的消息,倒是看到这个公司融了好几轮几千万美元的资。而之前所说的2023年商用,估计可能性不大。


 Boom公司的超音速飞机模型 据说可载55人,飞行时速2300多公里每小时


 不过,虽然像Boom这种“夸下海口”的公司很多,但我们必须要承认,超音速飞机还是有市场的,也代表的是未来的趋势。毕竟波音,空客、洛马乃至NASA都在探索超音速民用飞行器的未来。


 我们需要注意的是,目前人类的技术积累其实是可以造出民用超音速飞机的。像时速高达3马赫的SR-71黑鸟飞机,就是上世纪60年代的产物。


 而且,苏联和欧洲都有图-144和协和这种已经投用过的超音速客机,美国也有波音2707这种设计了一半多的超音速客机。50年过去,人类没理由造不出一架更先进的民用超音速飞机。


 SR-71黑鸟,堪称黑科技的代表


 但为何协和后,世界上就没有出现一款首飞了的超音速客机呢?


 在笔者看来,其实不是造不出,而是现在设计出民用超音速飞机都不合适。什么叫合适,商用飞机需要考虑方方面面,需要经济性高,又要安全,而且要符合监管规定。一个问题好解决,几个问题叠加在一起还真不是一个容易的事。


 现在在飞机的气动布局上,各国科学家都有一些比较可行的方案。比如中国科学院力学研究所的崔凯团队就曾提出一个最高可满足7倍音速需求的气动布局。不过,由于发动机的限制,短时间内,这些造型独特的飞行器都没有落地的可能。


 国内团队曾提出的高超音速飞行器气动布局


 目前,适合人类用于民用飞机的还是喷气发动机。而从喷气发动机的原理看,喷气方式大约有冲压、脉冲、涡轮、涡轮/冲压或者涡轮—火箭等几种。


 航空上大规模应用的是涡轮风扇发动机,但目前的技术难以支持大飞机长时间超音速飞行。至于涡轮喷气,协和的失败已经证明了其目前在经济性和噪音上的一些限制,而最适合高超音速所用的涡轮冲压发动机更是还未被投入实用。


 60年代,波音提出超音速客机计划:B2707。由于种种原因,该项目于1971年被取消


 上述问题,导致了大部分民用超音速飞机还停留在纸面阶段。而不少号称要试飞的超音速概念客机也是在经济性、噪音等问题上进行取舍,结果两者都无法有新的突破。


 目前,超音速客机方案的发动机燃油经济性依旧不高,发动机后期维护成本也远高于普通客机,且飞机速度越快,往往这些方面的成本也越高、票价越贵。


 对普通人来说,省下几个小时可能差别不大,但上千美元的票价差额就有很大影响了。因此在航空公司强调经济性的前提下,这些超音速客机多少也有点格格不入。


 况且不少飞机依旧没有解决噪音问题,只能用和协和号一样的到了大洋上再突破音速的办法,这也限制了它的应用区域。


 空客有投资的Aerion超音速公务机项目,也计划在近几年首飞,实际上,虽然波音已经推出了概念飞机。


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