臭鼬工厂开工，超音速喷气式客机要复活了？

洛克希德·马丁公司已经开始制造“协和飞机之子”，这可能预示着超音速客机旅行的回归。

自从2003年“协和号”超音速客机退役以来，人类的航空旅行方式终于将重新迎回超音速时代。据美国有线电视新闻网19日报道，美国航空航天局（NASA）与洛克希德·马丁公司共同研制的X-59超音速技术验证机，已经在以制造各种传奇飞行器而闻名的臭鼬工厂开工，这标志着未来安静型超音速客机终于迈出关键一步。

报道称，被称为“协和之子”的X-59计划于2021年底交付，它可以在1.6万米高空以接近两倍音速巡航。臭鼬工厂飞行演示项目经理彼得·约瑟菲迪斯表示，“该项目的开始，标志着安静的超音速商业旅行将迎来巨大飞跃”。

据介绍，NASA为X-59项目提供了高达2.47亿美元的资金，这架技术验证机的体积并不大，仅与现有F-16战斗机相当，但它最大的特点是超音速飞行突破音障时不会产生巨大的噪音。

NASS已经通过了静音超音速飞机(QueSST) 的初步设计审查，准备进行载人实验机的开发。

彼得·约瑟菲迪斯透露，“X-59长而细的机体设计是实现低音爆的关键”。NASA提供的设计图显示，X-59采用与“协和号”相似的长尖机头和后掠机翼。NASA阿姆斯特朗飞行研究中心航空航天工程师艾德·海林表示：“X-59在超音速飞行时，机体多个部位仍会产生多个冲击波，但精心设计的机体将保证这些冲击波不会叠加在一起，防止出现强大的音爆。”

X-59长28.65米，翼展9米，最大起飞重量14.7吨，装备一台F414-GE-400涡扇发动机，该型发动机还用在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”之上。

报道称，X-59超音速飞行时的噪音将降低到60-65分贝，地面上的人们听到的只是一声像汽车关门那种“砰”的声音。为了确保能够达到大多数人都认为合适的噪音水平，NASA在德克萨斯州使用F / A-18大黄蜂飞机进行测试，约500名当地居民负责记录X59飞过时的噪音水平。这些测试数据将用于制订商业超音速噪声标准，从而改变美国禁止在陆地上空超音速飞行的现行法规。

NASA阿姆斯特朗飞行研究中心已使用一架F/A-18在爱德华兹空军基地进行了多轮超音速俯冲测试，以采集相关数据。

NASA的工程师在安装远程声波传感器，以测量音爆的声音。

X-59模型在NASA兰利研究中心风洞进行吹风试验。

风洞试验中的X-59模型。

英国《飞行国际》网站19日称，一旦该技术得以成功验证，未来的新型超音速客机从伦敦飞往纽约只需要3小时，而现在这条航线需要花费8小时。

X59将在2021年首飞

历史上有两款超音速客机被投入了运营，这就是英法联合研制的协和式客机和苏联研制的图－144超音速客机。

协和号超音速客机

上世纪60年代，世界迎来超音速飞行热潮，不但军用飞机的飞行速度屡创新高，而且各大航空强国纷纷推出自己的超音速客机。英国与法国联合研制的“协和号”客机就是最典型的例子，它一共生产了20架，主要负责横跨大西洋的航线。由于它从欧洲到纽约的航程只需要约3.5小时，而伦敦和纽约的时差为5小时，所以“协和号”起飞时的当地时间甚至比降落时的当地时间还晚，这就是“协和号”乘客津津乐道的“降落在起飞之前”奇观。

此外，苏联更早一步推出了图-144超音速客机，并抢先投入商业运营。在此领域落后一步的美国则心焦不已，时任总统肯尼迪曾许诺，“只要能研制出一款性能超越‘协和号’的民用客机，美国政府将承担研发费用的75%”。

但技术不成熟以及环保、经济方面的各种因素，最终导致超音速客机告别历史舞台。在几次灾难性事故后，图-144仅服役数年就停止飞行。2000年，一架“协和号”客机在巴黎起飞时因轮胎碎片击穿油箱引发大火而坠毁，百余人遇难，“协和号”从此一蹶不振。2003年“协和号”客机退役后，全球就停止了超音速客机的商业运营。

其实飞机要超音速飞行，遇到的主要问题有两个：一个是音障，另一个是音爆。

首先说说音障。音障是怎样产生的呢？原来当飞行器的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波，而声波实际上是一波一波被压缩的空气。此时，由于飞行器的速度接近音速，前面一波一波叠加的被压缩空气还没有来得及前行，于是形成压强、密度比较大的区域，这将增加对飞行器的阻力，俗称为音障。

音障除了会使飞行速度不能提高之外，也会使飞行器的操纵性能变坏，甚至出现解体的现象。但这个问题随着科技的发展，都逐步得到了解决。飞行速度不能提高，进一步加大飞行器的功率，就可突破音障；操纵性能也可以不断提高；飞机不结实，就想法对飞机容易出问题的部位进行改造，并用更好的材料来建造。所以超音速飞机并非造不出来，现在各国的战斗机都可以超音速飞行。

再来说说音爆。这可是个大麻烦，音爆与音障产生的原因一样，都是飞行速度太快了，不断超过自己飞行时所产生的声波。比如，飞行器在远处先发出的噪音刚传到我们这里，飞行器就到了，又发出了噪音，两股噪音合在一起，再加上飞行器飞过后发出的噪音与陆续到达的之前发出的噪音，合成持续不断的巨大噪音。这谁能受得了？并且这是一种自然现象，人力是很难解决的。

音爆的杀伤力极强。2005年9月底，以色列空军对巴勒斯坦人实行了“音爆轰炸”，以军用喷气式飞机进行频繁的超低空高速飞行，音爆产生的巨大震动，使房屋倒塌、玻璃破碎，还使有些人流鼻血、心脏病突发，甚至导致孕妇流产，在当地居民心理上留下了不可磨灭的阴影。

业内专家表示，随着时代发展，当年导致超音速客机退出商业运营的部分技术难题得以解决，包括用于超音速飞行的高温防热材料、复杂设计带来的维护成本等。如果X-59能解决超音速客机的噪音问题，将有望搬开超音速客机商业运营在法律领域的最大“绊脚石”。

除X-59之外，美国多家私营航空企业也都在研制小型超音速客机，例如美国Boom技术公司准备研制载客45名的XB-1小型客机，美国企业Spike航空制造公司则计划推出最多可搭载18人的S-512超音速公务机以及背后已经获得了通用电气、洛克希德马丁支持的Aerion AS2超音速客机。

比协和还快10%的XB-1

Boom Technology XB-1虽然在2017年底才开始试飞，但已经将商用计划提前到了2020年，商用版本将可以容纳44名乘客。并且这个项目已经获得了维珍集团支持，并已经提出了10架超音速客机预购方案。

虽然Boom Technology算是一家初创公司，但2.2马赫设计巡航时速比协和客机还快了10%，再加上商业化进程顺利，前景不错。

没有窗户的S-512

来自美国波斯顿的Spike Aerospac在利用原型机测试无人飞行技术的同时，也与西门子等多家公司系统开发S-512超音速客机，巡航速度可以达到1.6马赫，1960km/h，飞行半径9978公里，说最快会在2023年交付使用。

重点是S-512没有窗户，只是在外形上提供了带无缝窗户的视觉设计。设计师认为超高速客机窗外其实看不到什么内容，他们可以通过舱内大屏幕和飞机外部摄像头配合，让乘客选择是观看外部环境还是视频、静态图片。不过S-512载客人数不多，只有22人，似乎更适合私人公务机用途。

主攻节能的Aerion AS2

Aerion AS2最快在2025年就会投入使用，背后已经获得了通用电气、洛克希德马丁支持，每架飞机售价1.2亿美元，巡航提供两种模式，一种是1.4马赫的超音速巡航，在不允许的空域，AS2也能以0.9马赫前进。

机身大量使用了降低阻力的设计，已获得更好的综合效能，进一步降低成本。目前AS2已经获得了20张订单。

虽然，超音速客机的研制正在快速发展，但这并不代表“协和号”那样的大中型客机将很快得以重新复活。《飞行国际》网站称，由于超音速飞行时的油耗极大，“协和号”每次飞行的平均油耗是波音747的3.5倍，其机票价格高达上万美元。因此上世纪70年代石油危机爆发后，美国最终选择放弃超音速客机的研制。超音速客机油耗高的问题至今无法解决，在油价高涨的今天，普通航空公司还在为降低5%的油耗而努力，这类超音速客机很难成为大众出行的选择，它更多将服务于那些“时间比金钱更宝贵”的高端商务人士。

来源：航空制造网整理 资料源：环球网、大科技杂志社、爱活网、21世纪军工评论

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