美国为超音速飞机监管松绑

尽管技术有待突破、市场需求仍不明朗，全球在超音速飞机领域开展研发竞速（参数丨图片），希望抢占未来高地

文｜刘颖 王静仪

编辑｜王静仪

6月6日，美国总统特朗普签署了一项具有历史意义的行政命令，要求美国联邦航空管理局（FAA）废除1973年施行的陆上超音速飞行禁令。

这则名为《引领世界超音速飞行》的行政命令已发布在白宫官网，其核心要求是：FAA需制定一套临时的、基于噪音水平的认证标准，在地面“听不到音爆”的情况下，允许民用飞机在陆地上超音速飞行。同时要确立起一套高层直接主导、军民融合、政企协同的推行机制，推动跨国超声速航线双边协议制定。

音爆是飞机在超过音速飞行时，前方压缩空气形成的激波传到地面，造成如雷鸣般的巨大声响，甚至可能对建筑物造成破坏，影响居民生活。1973年，FAA发布禁令，禁止民用飞机在美国陆地及领海上空以超音速飞行，仅在特定军事训练区域内豁免。

长达52年之久的监管障碍被打破，中国航空工业发展研究中心的王翔宇撰文指出，行政令措辞恳切激烈、内容详实具体，表现出美国急于在该领域占据先机、扫清障碍，坚决要在未来主导全球商用超声速飞行相关标准规范、掌握话语权的决心。

音爆是全球工程师正在科研攻关的重要课题，中国、欧洲和美国都正在超音速飞机领域积极探索。尽管超音速飞机走入人们的日常生活仍需较长的时日，但从技术攻关而言，已然成为下一个竞争高地。

超音速客机的历史可追溯至20世纪70年代。英法联合研制的协和式飞机与苏联图-144曾短暂投入商业运营，但因音爆、高昂成本和空难事故黯然退场。此后数十年间，超音速民航市场陷入沉寂。

协和式客机因音爆强度高达105PLdB，被禁止在陆地上空进行超音速飞行，仅能在跨大西洋（伦敦-纽约、巴黎-华盛顿等）水域上空实现2.02马赫的超音速巡航。同时它的航程是6580 公里，无法覆盖亚太等长距离航线。

为解决超音速飞行带来的音爆问题，美国早在21世纪初便启动相关技术验证工作。

代表成果是X-59验证机，由美国航空航天局（NASA）与洛克马丁公司（Lockheed Martin）联合开发，其75 PLdB（相当于一个人大喊的音量）实测数据，是NASA与私营企业在“静音音爆”技术上取得突破的标志。

这架验证机是目前唯一完成系统级测试的平台，为未来超音速飞行法规的修订提供了科学依据。2024年1月，FAA明确表示，该数据将直接用于推动修改现行限制超音速陆上飞行的法规。

总体来看，美国正在推动“静音超音速”产业形成从飞行器设计、地面验证、公众评估到政策法规适配等一系列研发链条。

为评估真实飞行对地面居民的影响，NASA于2021年在得州加尔维斯顿等地部署“音爆地面感知网络”（BGN），通过大规模地面麦克风阵列收集音爆声压数据，并联合MIT等研究机构开展公众感知与接受度实验，探索75 PLdB以下的“钝音爆”是否可被广泛接受。

在适航标准层面，NASA自2014年起与FAA合作开展“商业超音速技术”（CST）项目，推动建立“基于噪声而非速度”的适航审批思路，并于2020年协助FAA制定并发布针对民用超音速飞机的初步适航框架草案。

因此，此次特朗普行政命令的发布，也被视为美国政府对本土静音超音速产业的背书。白宫科技政策办公室主任迈克尔·克拉齐奥斯表示，美国公众有理由期待更快的空中旅行，“我们应当能在四小时内从纽约飞到洛杉矶”。

根据FAA此前规定，除了军事用途，任何民用飞机在美国本土均不得突破音爆。但此次行政命令明确指示FAA废除一系列过时的法规，转向以“基于噪声影响”为核心的审批体系。这将大幅降低民间企业进入超音速市场的门槛，为Boom等初创公司乃至波音、洛克马丁等传统巨头铺路。

美国超音速飞机初创公司Boom首席执行官布莱克·烁尔称：“Boooooom！音障从来都不是物理障碍，而是监管问题。随着超音速合法化，超音速客运航空的回归只是时间问题。”

但技术的现实困境也必须正视。尽管特朗普认为，工程和技术的进步使得超音速航空旅行“不仅是可能的，而且是安全、可持续和商业可行的。”但如何解决音爆问题，仍面临巨大技术挑战。

王翔宇指出，近年来，美国航空航天局（NASA）以及Boom等一批初创企业借助X-59、XB-1等验证机加快推进了商用超声速飞机技术进步，但仍面临巨大技术挑战，以至于NASA在其2023年8月发布的航空战略实施规划中，将“确定超声速民机的取证标准”任务的截止时间从2025年推迟至2035年。

全球研发竞速

如何解决音爆问题，与飞机外形、飞行速度密切相关，一直是各国研发超音速飞机的重点。

2025年1月，美国Boom公司研发的XB-1超音速客机验证机成功完成三次超音速试飞，最高速度达1.1马赫，且没有产生巨大音爆。

据《航空周刊》报道，XB-1验证机是超音速客机“序曲”（Overture）的70%缩比模型，其数据将直接应用于Overture量产机型设计，后者计划实现1.7马赫巡航速度（约2095千米每小时），最大航程8300公里，载客80人。

不过根据美媒报道，因供应链问题及发动机制造商未最终确定，Overture原定2026年首飞的目标可能推迟至2029年。

由美国洛马公司研发的X-59 QueSST验证机，在1.4马赫风洞试验中测得平均音爆强度为72-78 PLdB，其机身长30.4米，采用“波形冻结”（Shape-Phasing）气动设计，通过细长机身与特定曲面分布来降低音爆。

据2024年5月的NASA官网称，因复合材料机翼与控制系统集成问题，X-59首飞时间从2024年底推迟至2026年，当前已完成85%总装。同时，《自然-航空航天》2024年论文指出，X-59的75 PLdB目标仅适用于平飞状态，实际商业客机需应对爬升、转弯等动态工况，音爆强度可能反弹至85 PLdB以上。

总部位于美国波士顿的斯派克航空航天公司（Spike Aerospace）设计的S-512预计巡航速度为1.6马赫（约1975千米每小时），目标将地面感知噪音降至75分贝以下。其曾获得美国空军研究实验室（AFRL）270万美元的资助。

然而，Spike的S-512同样缺乏原型机及明确的商业化时间表。据专业媒体报道，Spike声称的75分贝音爆（PLdB）基于计算流体动力学（CFD）模拟，但尚未通过全尺寸飞行测试；S-512仍处于概念设计阶段，公司尚未建造全尺寸原型机，且2023年因融资困难暂停了1:3比例验证机开发。

在欧洲，空客与达索公司联合推进“超音速绿色飞机”（SSG）项目，其设计融合生物燃料混合动力与可伸缩静音锥，目标音爆65PLdB，但项目仍处于概念阶段。

据外媒综合报道，英国Reaction Engines Limited公司研发的Sabre吸气式火箭发动机可在四小时内实现伦敦至悉尼飞行。该公司此前曾得到了罗尔斯-罗伊斯公司、贝宜系统公司，以及英国政府（230万英镑研发资金）的支持，然而，其空天飞机项目Skylon（搭载Sabre发动机）仍处于技术验证阶段，尚未进入商用客机开发，最终因高额研发难以为继，2023年资产重组无望后，于2024年10月宣布破产。

中国在超音速飞机领域也有探索。

来自中国商飞上海飞机设计研究院的吴大卫团队，2025年3月在权威学术期刊《航空学报》上发表论文，详细阐述了一款可搭载48名乘客、巡航速度1.6马赫-1.7马赫（1马赫约为340米每秒）、航程达1.1万公里的超音速客机方案，涉及气动设计、声爆抑制技术及工程挑战。

据《财经》了解，吴大卫团队致力于未来民用飞机预研、新型验证机试飞及先进技术验证，本次主要从科研层面对超音速客机展开初步探索，实际工程进度、落地时间都还未可知。

此外，2025年1月，总部位于北京的凌空天行公司公布了一款“窜天石猴CUANTIANHOU”超音速飞机。飞机长度7米，重量1.5吨，配备双发动机，巡航速度可达4马赫（4900公里每小时），飞行高度20公里，宣称全球出行3小时可达，载客量仅4人。

根据其规划，2026年，超音速飞机“窜天石猴”将完成首飞，从技术验证进入工程化落地的关键环节。

市场需求仍不明朗

技术难度是一方面，后期的市场需求仍不明朗，是全球大多数超音速飞机还在早期研发的重要原因。

以协和飞机为例，协和每飞行小时维护成本为18000 美元，每小时油耗达25.6 吨，是同期亚音速宽体机的4 倍，导致票价难以匹配市场需求。

其100座级设计，需高票价（单程超1万美元）支撑运营成本，但仅吸引商务客与高端旅客，日均单航线客流量不足200 人（1976年-2003年均数据），导致14 架量产机队长期空置，最终因需求不足退役。

超音速客机的潜在市场集中于高端商务与公务航空。Welge研究指出，约10% 的高端旅客（年均收入超50万美元）愿支付2倍-3 倍票价换取时间节省一半。

按宽体机日均300人的航线流量，超音速客机需设定28座-48座级，单机日均载客30 人即可实现80%客座率，确保盈利阈值。

同时，需将音爆强度降至75 PLdB以下（如NASA X-59目标值），并通过FAA/EASA适航认证，解锁陆上航线，将潜在航线网络扩大5倍（从协和的12条增至60+条）。设计航程需覆盖11000公里，满足全球94.4%宽体机航线需求（基于2016年统计），同时应对逆风航段（如跨太平洋西风急流）的额外油耗。

此外，成本层面的难题也需要攻克。

针对高油耗的问题，Boom Overture宣称采用100%可持续航空燃料（SAF）降低碳排放税成本，可比协和减少40%燃油消耗。

维护费用也需进一步压缩，如达索猎鹰6X的预测性维护系统，应用复合材料与数字化运维，将每飞行小时维护成本控制在8000 美元以内。

50年多前，当协和式飞机的四台奥林巴斯593 涡轮机将飞机带到远处时，技术人员、工程师、员工和旁观者见证这一刻的喜悦显而易见。未来十年，伴随着国内外超音速飞机制造商的角力，超音速客机将一步步打破音爆、成本与环保法规的桎梏，续写中断了几十年的超音速商业飞行史。

责编 | 王祎