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这个十一你还困在远程航班上?这些飞机将把飞行时间缩短一半

  • RobbReport






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对于今天的飞机制造技术而言,超音速飞行并非难事,1976年到2003年期间,你可乘坐法国航空公司或英国协和航空公司的商业航班“协和”飞机,在3小时内跨越大西洋。但随着这款有史以来飞行速度最快的民用飞机的退役,音速之上的飞行是军用飞机的专利。


民用超音速飞行难题有三:


1.经济性


决定“协和”命运的要素,为了获得高速所消耗的燃油造成高昂的运营费用。


2.环保与相关法规限制


在今天的相关法规下,以往的超音速飞行技术的高噪音与高污染已经不再适用。另外许多国家的民航法规禁止在陆地上空的超音速飞行,限制了超音速飞行的航线与空域。


3.难以消除的“音爆”


在飞机突破音速时会产生巨大的震动与声音,这也是超音速飞行器难以有效控制噪音的主要因素,如果飞行高度较低,音爆所产生的声音与气流甚至可能对地面建筑与人造成伤害。


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自从协和飞机在2003年最后一次飞行以来,普通旅行者没有了以超音速飞行的机会。民用飞机受到禁止在世界大部分陆地区域产生音爆的规定限制,按当前的法规超音速飞行只有在飞越海洋时才能发挥作用。对着法规的逐步放开以及新技术的进步,前两个难题已经不再是阻碍,最大的问题仍然是“音爆”,就像人类第一次试图突破超越音速一样,只不过现在需要突破的不是速度而是声音本身。


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美国航空航天局的低音爆X-Plane


美国航空航天局(NASA)的终极目的是希望证明该技术的可行性,以便商业飞机制造商能够采用它。美国航空航天局的目标是通过设计和测试一种新型的实验飞机来改变这一现状,这种飞机可以在不产生世界上大部分国家都禁止的恼人的、破坏性的音爆的情况下打破音障飞行。该机构授予洛克希德·马丁航空公司一份价值2.47亿美元的合同,建造新的X试验机(X-Plane)——一种实验性的、独一无二的、有飞行员驾驶的喷气式飞机——来测试旨在缓解音爆的尖端技术。最终的目标是将当时已被证实的技术转让给商业制造商,从而使商业的超音速航空旅行卷土重来。


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测试飞机的设计是为了打破音屏速度,同时创造出一种如此柔软而安静的声音——甚至比轿车关门还要小——地面上的人几乎不会注意到,或者根本注意不到响声。美国航空航天局认为,实现这一目标的关键在于飞机外壳的形状。当一系列的激波从传统飞机的鼻子和尾巴上展开,然后合并在一起,产生两种不同的汽波,当它们撞击地面时产生巨大的噪音和振动。新的飞机长鼻子设计采用圆滑的外形,旨在产生较弱的冲击波,使它们偏转,分散而不是合并。对于地面上的听众来说,结果应该是一连串的声波轻击。


美国航空航天局预计洛克希德公司将在2021年末设计、制造和试飞这架飞机,然后将其交付给位于加州的阿姆斯特朗飞行研究中心进行进一步测试。它将在55000英尺的高空巡航,最高时速可达940英里。收集到的数据将有助于国际监管机构制定有关超音速飞行的新规则,消除目前的限制。这将是该机构几十年来首架试飞的X-plane飞机,展示了这一努力对航空工业的高度优先性。


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但是美国航空航天局并不是唯一致力于恢复超音速飞行的实体。超音速公务机制造商斯派克航空公司(Spike Aerospace)和宇航旅游业的维珍银河公司(Virgin Galactic)的杰出团队都在开发自己的超音速空中旅行。


Boom不是声音,而是解决音爆的公司


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Boom公司的超音速飞机刚刚完成了风洞测试,最近宣布与维珍银河公司(Virgin Galactic)合作。在超音速领域最新的竞争者之一Boom公司最近完成了第一轮风洞测试,这是样机开发的关键一步。在堪萨斯州Wichita州立大学的风洞里,一个比例模型被用来验证团队对低速空气动力学、稳定性和控制系统的期望。该公司的下一步计划是开始组装XB-1演示机,这是一种技术上具有代表性的三分之一体积的Boom客机的一种型号,最终最多可容纳45人。XB-1飞机的首次飞行预计将在今年晚些时候进行。


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Group)创始人理查德•布兰森(Richard Branson)为该项目提供支持,推动了Boom公司的努力。布兰森说:“通过维珍银河的制造部门——宇宙飞船公司(Spaceship Company),我们将提供工程和制造服务,以及飞行测试支持和操作,这是我们共同抱负的一部分。”通过这种关系,维珍银河公司获得了Boom公司制造的前10架飞机的选择权。Boom公司的飞机设计特点是三角翼、碳纤维机身和三个通用电气的高效涡轮风扇喷气发动机。预计它将以2.2马赫(约1451英里每小时)的速度巡航,乘客可以在3小时15分钟内从纽约飞往伦敦,单程票价约为2500美元。但别指望这些短途飞行很快就能实现,第一批商业航班预计在2023年。


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Aerion的红箭


比理查德布兰森行动更加迅速的是公务机制造商,对于商务人士而言他们更加坚信时间即金钱的守则——价值1.2亿美元的AS2公务机能容纳12名乘客,速度可达1.4马赫(924英里/小时)。就像协和式飞机一样,当你飞越大西洋时,它可以为你节省多达三个小时的时间,而当你飞越太平洋时,它可以为你节省多达五个小时的时间。


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位于内华达州里诺(Reno)市的Aerion公司超音速飞机的制造商对外公布表示AS2公务机将能够在没有音波爆震的情况下飞速达到1.2马赫(792英里/小时),这样它就可以在陆地上空飞行,并对地面不产生有巨大噪音。即使你不打算投资自己的超音速公务机,你仍然可以享受它带来的好处。三年前,Flexjet航空公司订购了20架AS2公务机,所以如果你需要节省很多时间,你可以租赁一架超音速公务机。


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德勤高层也投入的飞行梦想


斯派克航空公司(Spike Aerospace)正在开发速度1100英里/小时、价值1亿美元的S-512飞机的研制工作。“对于大多数公务机型,你先确定需求,然后提供满足需求的产品或服务。斯派克航空公司及其S-512超音速公务机的情况并非如此。”Tom Captain是航空业的资深人士,最近以执行顾问的身份加入了这家总部位于波士顿的公司。


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“这架飞机实际上会创造人们的需求,并不只是应对目前已有的需求。”Tom Captain说,他最近刚刚从Deloitte公司退休。他是Deloitte公司的副董事长,领导着公司的航空部门。“就像埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX飞机和其他公司推出相对廉价的去外太空服务时发生的事情一样。因为这些公司的出现,他们创造了以前不存在的对卫星发射的需求。


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Tom Captain说:“我们预计,这架飞机将为那些愿意支付比一架(大舱、超远程)公务机高出20%至30%费用的乘客创造需求,因为他们能够以两倍的速度到达目的地。”Tom Captain说,“对商人来说,时间就是金钱。”


Spike 的S-512公务机的售价为1亿美元,预计最高时速为1.6马赫,即每小时1100英里,比其他任何民航飞机都要快450英里。同样重要的是,当它突破音障时产生的隆隆声,当它到达地面时将会相当安静,以允许在有声音限制的陆地上以超音速飞行。


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 “未来的空中商业和商务旅行将产生四种不同方式的革命性发展,”当Tom Captain解释他为什么加入Spike公司时说。“一是速度,第二个是推进,第三个是有效载荷和航程,第四个是自动飞行。我感兴趣的是在这四个维度中做一些开创性的事情。”


S-512公务机的速度吸引了他加入Spike公司,但他也对飞机的另一个特点印象深刻,那就是高清等离子屏幕,它将在整个无窗的机舱墙壁上运作,显示由机舱外部的摄像机提供的视频源。这些屏幕还可以播放电影,或在召开机上飞行商务会议时播放PowerPoint办公软件或笔记本电脑上的其他演示文稿。无窗设计保证了舱室的安静,因为它将消除风和引擎噪音,否则会从窗户进入。“我认为这是一个突破性的特性,”Tom Captain说。他估计,在Deloitte公司任职期间,他参与开发了目前正在使用的大约三分之一飞机型号。


S-512公务机舱长约26英尺,高约6英尺,宽近9英尺,在各种改装后的机舱可容纳多达18名乘客。这架飞机将有6200海里(7135英里)的航程。当以超音速飞行时,它可以在3.3小时内从纽约飞到伦敦,在5小时内从洛杉矶飞到东京。如果美国没有飞行速度限制(相对于阻止超音速飞行飞越其他陆地的噪音限制),S-512公务机将在不到2.3小时的时间内,能从洛杉矶飞到纽约或华盛顿特区——几乎没有足够的时间在机舱看一部电影。


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去年秋天,Spike公司开始试飞缩小版的亚音速公务机。该公司预计,从美国联邦航空局和国际航空当局获得所需的认证后,2023年,全尺寸、全速的S-512公务机将投入运行。


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“这个关于私人超音速飞行的故事只是关于未来空中飞行的另一个章节,”Tom Captain说。“你走得更快了,而且你正以一个合理的价格到达那里。”我感到很兴奋。你可以看出我为什么加入公司。这是我可以做出贡献的,但也是飞行的未来。


除去飞机制造商的努力,据媒体报道,美国国会即将通过一项法案,推翻1973年以来禁止民用飞机在陆地区域超音速飞行的规定,从而为超音速客机重返蓝天铺平道路。对于中国用户不断增长的飞行需求而言,10小时以上飞行辛劳未来将成为历史。


The End


 

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