武彥
據(jù)美國有線電視新聞網(wǎng)報道,美國航空航天局(NASA)與洛克希德·馬丁公司共同研制的X-59超聲速技術(shù)驗證機,近期已在以制造各種傳奇飛行器而聞名的臭鼬工廠開工,這標志著未來安靜型超聲速客機研制終于邁出關(guān)鍵一步。
安靜的超聲速飛行
報道稱,被譽為“協(xié)和之子”的X-59計劃于2021年底交付,它可以在1.6萬米的高空以2馬赫(2倍聲速)的高速進行巡航。臭鼬工廠飛行演示項目經(jīng)理彼得·約瑟菲迪斯在接受采訪時表示,該項目的開始,標志著安靜的超聲速商業(yè)旅行將迎來巨大飛躍。
據(jù)介紹,NASA為X-59項目提供了高達2.47億美元的資金,這架技術(shù)驗證機的體積并不大,僅與F16戰(zhàn)斗機相當(dāng),它最大的特點是超聲速飛行突破聲障時不會產(chǎn)生巨大的噪音。眾所周知,飛行器高速飛行突破聲障時,會產(chǎn)生強烈的爆炸聲(即所謂的“聲爆”),聲音可高達130多分貝。當(dāng)年,“協(xié)和號”在1.6萬米高空飛行時,產(chǎn)生的聲爆足以震裂地面的玻璃。正是由于這個原因,美國政府通過立法禁止“協(xié)和號”在美國陸地上空進行超聲速飛行。
彼得·約瑟菲迪斯介紹說:“X-59長而細的機體設(shè)計是實現(xiàn)低聲爆的關(guān)鍵?!盢ASA提供的設(shè)計圖顯示,X-59采用與“協(xié)和號”相似的長尖機頭和后掠機翼。NASA阿姆斯特朗飛行研究中心航空航天工程師艾德·海林表示:“X-59在進行超聲速飛行時,機體的多個部位仍會產(chǎn)生沖擊波,但精心設(shè)計的機體將確保這些沖擊波不會疊加在一起,防止出現(xiàn)強大的聲爆?!?/p>
報道稱,X-59進行超聲速飛行時,噪音將降低到60~65分貝,地面上的人聽到的只是像汽車關(guān)門那種“砰”的聲音。NASA選擇靠近墨西哥灣的得克薩斯州加爾維斯頓作為測試地點,約500名當(dāng)?shù)鼐用褙撠?zé)記錄X-59飛過時的噪音水平。這些測試數(shù)據(jù)將用于修訂商業(yè)超聲速飛行噪聲標準,從而改變美國禁止在陸地上空進行超聲速飛行的現(xiàn)行法規(guī)。
重溫“降落在起飛之前”
英國《飛行國際》網(wǎng)站撰文分析稱,一旦該技術(shù)得以成功驗證,未來的新型超聲速客機從倫敦飛往紐約只需要3小時,而現(xiàn)在這條航線需要花費8小時。
“世界民航告別超聲速時代已經(jīng)15年了。”俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)回顧稱,20世紀60年代,世界迎來了第一次超聲速飛行的熱潮,不但軍用飛機的飛行速度屢創(chuàng)新高,而且各大航空強國紛紛推出自己的超聲速客機。英國與法國聯(lián)合研制的“協(xié)和號”客機就是最典型的例子,它一共生產(chǎn)了20架,主要執(zhí)飛跨大西洋航線。由于“協(xié)和號”從倫敦飛到紐約只需要3.5小時,而倫敦和紐約的時差為5小時,所以“協(xié)和號”起飛時的當(dāng)?shù)貢r間甚至比降落時的當(dāng)?shù)貢r間還晚,這就是“協(xié)和號”乘客津津樂道的“降落在起飛之前”奇觀。
此外,蘇聯(lián)更早一步推出了圖-144超聲速客機,并搶先投入商業(yè)運營。在此領(lǐng)域落后一步的美國曾心焦不已,時任總統(tǒng)肯尼迪甚至許諾:“只要能研制出一款性能超越‘協(xié)和號的民用客機,美國政府將承擔(dān)研發(fā)費用的75%?!?/p>
但技術(shù)不成熟以及環(huán)保、經(jīng)濟等方面的因素,最終導(dǎo)致超聲速客機告別歷史舞臺。在幾次災(zāi)難性事故后,圖-144僅服役數(shù)年就停止飛行。2000年,一架“協(xié)和號”客機在巴黎起飛時因輪胎碎片擊穿油箱引發(fā)大火而墜毀,百余人遇難,“協(xié)和號”從此一蹶不振。2003年,最后一架“協(xié)和號”客機退役,全球就此停止了超聲速客機的商業(yè)運營。
尚有難題需要解決
業(yè)內(nèi)專家表示,隨著時代的發(fā)展,當(dāng)年導(dǎo)致超聲速客機退出商業(yè)運營的部分技術(shù)難題已經(jīng)得到解決,包括用于超聲速飛行的高溫防熱材料、復(fù)雜設(shè)計帶來的高維護成本等。如果X-59能解決超聲速客機的噪音問題,將有望搬開超聲速客機商業(yè)運營在法律領(lǐng)域的最大“絆腳石”。
但這并不代表像“協(xié)和號”那樣的大中型客機將很快得以復(fù)活。《飛行國際》網(wǎng)站稱,由于超聲速飛行時的油耗極大,“協(xié)和號”每次飛行的平均油耗是波音747的3.5倍,其機票價格高達上萬美元。因此,20世紀70年代石油危機爆發(fā)后,美國最終選擇放棄超聲速客機的研制。超聲速客機油耗過高的問題至今無法解決,在油價高漲的今天,普通航空公司還在為降低5%的油耗而努力,這類超聲速客機很難成為大眾出行的選擇,它將更多服務(wù)于那些“時間比金錢更寶貴”的高端商務(wù)人士。
美國有線電視新聞網(wǎng)稱,多家私營航空企業(yè)目前正在研制小型超聲速客機,如美國Boom技術(shù)公司正在研制載客45人的小型客機,另一家美國企業(yè)Spike航空制造公司則計劃推出最多可搭載18人的S-512超聲速公務(wù)機。