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                    《航空知識》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    《航空知識》以普及航空航天知識、宣傳航空航天事業為己任,詳盡報道航空航天最新發展、技術與產品研發動態。一直秉承科學嚴謹、客觀求實、注重知識、普及科技的辦刊理念,對航空航天歷史、前沿科技、原理知識、最新動態進行詳盡的說明和報道,贏得了廣大讀者的喜愛。

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                    超聲速客機,酣眠的睡美人何時醒來?

                    2013-09-22 20:12:32

                    超聲速客機,酣眠的睡美人何時醒來?

                    司古

                    超聲速航空運輸的夢想,曾無比迷人,但自從這位瑰麗公主隨著圖-144協和的黯然淡出而沉沉睡去后,不少人都相信她終有一日仍會醒來,只是不知道誰是那位真命王子。

                     

                    上世紀70年代,當歐洲的協和和蘇聯圖-144投入運營的時候,民用航空運輸業像注射了嗎啡一樣亢奮異常,無數人都在憧憬著指日可待的民航運輸業超聲速革命。所有的亞聲速客機,似乎一夜之間被擠進了故紙堆。人們一廂情愿地認為,相對于高速旅行的振奮,超聲速客機的音爆噪聲已變得無足輕重,大家將會把它作為享受快速航空服務的合理代價。

                    1973年巴黎航展上,首架量產型圖-144在萬眾矚目下墜落,成為一團扭曲的燃燒廢墟,6名機組人員和地面15名人員喪生,圖-144名譽掃地。1978年,另一架圖-144也在交付試飛中墜毀,機上無人生還。到19786月退出客運服務前,俄羅斯航空公司圖-144總計僅執行過55次載客飛行,此時距該機首飛尚不足10年。

                    與圖-144相比,協和本應有更好的機會,除了英法的堅定支持和航電與性能優勢,協和也的確短暫興奮了市場,訂單數量曾一度飆升到74架。但好景不長,圖-144的兩次墜機,讓同屬超聲速客機的協和受到株連,而接踵而至的石油危機則迅速壓癟了航空公司的錢袋,許多訂單被取消。最終,只有執著的英國航空公司和法國航空公司接收了協和。但2003年法航協和在巴黎墜毀,機上109人罹難,成為壓垮協和的最后一根稻草。當年1126日,協和也黯然退出了航運市場。

                    早在協和和圖-144孕育之時,美國就發現超聲速客機市場存在被歐洲和蘇聯壟斷的可能。美國坐不住了,肯尼迪總統在1963年公布了國家超聲速運輸計劃,支持美國企業開發同類產品,直接向圖-144協和叫板。該項目的鼎盛時期,曾資助了波音2707超聲速客機75%的研制費用。美國的胃口更大,決意把載客量提升一倍,達到250人,飛行速度提高到2.7馬赫,而且具備洲際航程。但在19713月,國會決定停止為該項目撥款,理由是這類客機缺乏清晰的市場定位,前景不夠明確,另一層潛臺詞則是,亞聲速客機的統治地位仍不可搖撼,而波音已成為該領域的霸主。盡管此時波音2707已經獲得了25家企業的115架訂單,但美國政府還是毫不遲疑地宣告項目終結。

                    超聲速航空運輸的夢想,曾無比迷人,但自從這位瑰麗公主隨著圖-144協和的黯然淡出而沉沉睡去后,不少人都相信她終有一日仍會醒來,只是不知道誰是那位真命王子。

                    教訓總是有的,人們意識到經濟性和噪聲,是超聲速客機成功運營的兩大障礙。由于音爆噪聲太大,超聲速客機只能在水面上超聲速,而協和和圖-144使用的渦噴發動機,其經濟性也難以滿足錙銖必較的航空運輸企業需要。今天,這兩只攔路虎完全能被請走——先進高性能經濟型渦輪風扇發動機,完全可以提高經濟性,而音爆噪聲,也可以通過計算機輔助設計和先進試驗技術逐步解決。然而,即便這些技術能夠成功,也決不會便宜到足以匹敵現有客機的地步。歷史證明,新技術投入使用初期運營成本不免高昂,但隨著技術進步和運營規?;?,這些成本會逐步降低。協和最大的遺憾,可能是沒能熬到完成這一廉價化轉折。一種戲謔的說法是,超聲速客機短命的原因是活得不夠長。

                    在波音和空客的正式客機開發計劃中,仍看不到超聲速客機的影子。但人們對超聲速客機的研究,卻正在公眾視野之外縝密地進行。NASA研究人員正在與波音和洛馬公司的團隊合作,設法先除掉音爆這只攔路虎。研究人員利用計算機模擬技術和風洞試驗技術,正對一些新穎的超聲速客機構型方案進行評估,這種新構型的特殊之處在于,它產生的音爆足以安靜到不會吵擾地面居民。過去人們就已知道,降低超聲速音爆噪聲的方法之一是加長飛機機體長度,使其變得更加頎長。理論上,足夠長的機身絕對能解決音爆噪聲問題,但接下來你要對付的就是什么樣的機場能容納長達800英尺的飛機了?,F在,研究人員正利用計算機設計全新的飛機三維構型,新構型可以重塑超聲速激波的形狀,利用大氣衰減效應來削弱激波的強度,等到激波傳到地面,沖擊已經衰減到如同遠方的悶雷。協和音爆的感覺噪聲水平為105分貝,但技術人員認為這一數字必須降至75分貝,才能滿足無限制飛行需要。他們新設計的構型方案之一,音爆的感覺噪聲水平已經達到79分貝,但研究團隊的野心更大,他們希望最終達到70分貝。

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                    SST01  NASA研究人員正對波音提出的一種超聲速客機構型方案進行風洞吹風試驗,這種新構型的音爆噪聲已顯著降低。

                    雖然音爆噪聲有望解決,但另一些研究結論卻預示著,喚醒超聲速客機這位睡美人的英俊王子可能并非源于王室正統。研究人員發現,如果要充分利用現有航空技術并降低起降噪聲,超聲速客機的尺寸不能太大,而巡航速度的選擇也應以1.61.8馬赫為宜。據此,研究團隊大膽推測,超聲速航運的突破點極有可能是小型或中型公務機,因為搭乘公務機的大佬們從不敏感于坐駕的運營成本,這些和他們的時間價值相比幾乎不值一提。與這些忠實于試驗證據的技術人員相比,公務機制造業早已憑借市場嗅覺,提出了新一代安靜型超聲速客機(QSST)的概念,一些企業已經著手考慮開發。樂觀人士預計,公務機這位英俊王子喚醒超聲速客機這位睡美人的日子,也許就在十年之內。

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                    SST02  公務機制造業已經嗅出了超聲速潮流的味道,利用現有技術解決音爆噪聲之后,對運營成本敏感度不高的公務機很可能成為超聲速運輸的率先突破口。

                     




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