• 09月21日 星期六

喷气时代终将结束,未来是超音速,超马赫的天下

六十年代

喷气时代终将结束,未来是超音速,超马赫的天下

商用超音速飞机正处于发展的顶峰

谁想飞19个小时? 2018年3月,新加坡航空公司将开始搭载新的“超远程”空中客车A350-900ULR,从新加坡到纽约的19小时直航服务。与此同时,澳航已经向航空业提出了挑战,要求2022年的飞机从悉尼直飞伦敦,只需飞行三四个小时。

这在技术上可能是令人印象深刻的,但是如何缩短旅程呢?

自从2003年协和飞机退役以来,商用航空飞机缺乏能够超越声速的飞机。协和飞机于1969年首飞,可以以两倍的速度飞行。协和飞机是航空业的巅峰之作,能够在三小时之内从纽约飞往伦敦,但它确实属于二十世纪。而现在该是21世纪技术接管的时候了。

现在有几架超音速飞机在绘图板上,飞行速度比声速快。超音速飞机公司之一的Boom首席执行官兼创始人布莱克·舍尔(Blake Scholl)说:“在飞机时代来临的六十年后,我们仍然以六十年代的速度飞行。 “协和式飞机的设计者没有技术来负担得起的超音速旅行,但现在我们做到了。”

查克·耶格(Chuck Yeager)在Bell X-1打破声障的七十年后,这个超级时代可能就已经接近尾声了。

美国宇航局的QueSST X-plane

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美国宇航局正在研制一种具有“音速心跳”的飞机


有没有想过为什么协和飞机只穿越大西洋,纽约,华盛顿和巴巴多斯到伦敦和巴黎? 超音速的缺点是音爆。 由于沿着机翼跨度的湍流空气流动,以超音速行驶的低空飞机对于任何生活在飞行路径中的人来说都是头痛的问题。

美国宇航局和洛克希德·马丁公司的臭鼬工厂合作,负责制造从u - 2和sr - 71黑鸟侦察机到f - 117隐形战斗机的突破性飞机。他们最新的x - plane是低空飞行演示实验飞机(LBFD)。该公司在2017年5月成功测试了LBFD的SonicBAT软件,将音爆降低到“砰砰”或“音速心跳”。

它被视为未来无声超音速飞机发展的关键研究,并将于2021年开始试飞。

伊利昂 AS2

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伊利昂 AS2将能够“无风险巡航”

另一种提高速度和最小化音爆的方法是在海洋上空超音速飞行。这就是伊利昂 AS2商务机的设计目的,达到1.5马赫(约1000英里/小时)的速度,但同时也以0.95马赫的速度行驶,比现在的任何喷气式飞机都要快,并且不会产生音爆。

迄今为止,伊利昂已经进行了风洞测试,并订购了由Flexjet制造的20架AS2飞机,并表示预计第一次飞行将在2023年。最近该公司与GE航空公司合作设计了一种超音速发动机,可以使AS2的“无风险巡航”成为可能。

Spike航空航天公司的S-512静音超音速喷气机

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s - 512可能会在2021年飞行

超音速技术的大部分创新似乎都在商用飞机领域,这或许不足为奇。另一个例子是来自斯派克航空公司(Spike Aerospace)的18架s - 512型静音超音速喷气机,该飞机可能会在2021年飞行。巡航速度为1.6马赫,飞行距离为6200英里,s-512的目标是将飞行时间缩短50%。

到目前为止,斯派克航空公司已经对sx-1.2演示飞机进行了7次试飞,这是一架无人驾驶和速度较慢的s-512飞机。

Boom Technology的' Baby Boom '

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XB-1的设计是以2.2马赫运载45名乘客

纽约至伦敦三个小时是Boom Technology的承诺,Boom Technology于2016年末推出了绰号为“Baby Boom”的XB-1 Supersonic Demonstrator飞机。 Boom Technology公司的XB-1在Virgin Galactic制造公司The SpaceShip Company,发动机制造商General Electric和航空电子公司Honeywell的财政支持下将成为有史以来最快的民用飞机。

在2.2马赫(1451英里每小时)巡航速度下,喷气式飞机将比协和式飞机快10%,比普通客机快2.6倍,但这只是商务舱,Baby Boom只有45名标准乘客,飞机两边只有一个座位,每个座位都有一个大窗户。

Cygnus M3

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Cygnus M3是一架32人的超音速喷气式飞机,可以达到3马赫

任何带有3马赫(即2000英里/小时)的最高速度的东西都会受到关注,但Cygnus M3只是这个阶段的概念。从理论上讲,在短短四个小时内,伦敦和纽约之间的旅行就能达到令人震惊的两小时,而在洛杉矶和香港之间的四个小时内,这是Tom J Design的想法。

这个小型的超音速航空公司将以2.8马赫的速度巡航,可以搭载32名乘客,与这里的大多数概念不同,设计师甚至已经计算出了机票的成本:据估计,从香港往洛杉矶的返程航班 2016年末航空燃油价格约为3,400美元。

SpaceX的亚轨道运输车

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SpaceX火箭可以在45分钟内在任何两个城市之间穿梭


所有这些超音速飞机都是令人印象深刻的,但将来它们可能会被火箭的亚轨道旅行留在尘土中。 SpaceX公司目前正在研制的“猎鹰重型”火箭,其主要目的是将地球轨道完全留在深空任务上,但也可能具有一些新的用途,作为亚轨道城市跳跃者。

SpaceX公司首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)曾表示,可能会在大城市附近的海上发射大型火箭,以每小时18,000英里的速度进入轨道,然后返回一个不同的城市。潜在的旅程时间非常短:香港到新加坡的时间为22分钟,纽约到上海的时间为39分钟,伦敦到迪拜或纽约的时间为29分钟。事实上,马斯克说,这些次轨道飞行可以在45分钟内把乘客从地球上的任何两点间运送到地球上。

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