自2003年大名鼎鼎的協(xié)和式超音速客機(jī)退役后，商用超音速空中飛行就成了人類一直奢望的夢想。然而，新的超音速客機(jī)還在繼續(xù)研制。

近日，美國國家航空航天局(NASA)宣布與軍火巨頭洛克希德·馬丁公司共同研發(fā)的X-59超音速飛機(jī)獲準(zhǔn)進(jìn)行最終組裝和集成。如果一切順利，這一飛行速度約1.2馬赫的全新一代的超音速飛機(jī)將在2021年首飛。

X-59飛機(jī)最引人注目的要算是靜音性能了。NASA2012年宣布重啟超音速飛機(jī)研發(fā)，其主要目標(biāo)就是消除音爆問題，測試“安靜超音速技術(shù)”(QueSST)。據(jù)稱，它以超音速掠過地面上空，噪音影響幾乎可以忽略不記，這在以往是不可想象的。

“超音速客機(jī)技術(shù)上的突破，與超音速轟炸機(jī)、超音速無人機(jī)等軍用機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。”航天專家葛明龍告訴科技日報記者，“研制超音速客機(jī)當(dāng)務(wù)之急是要降低音爆噪音，以便取消美國早些年作出的禁止超音速客機(jī)飛越美國大陸的決定。人類如果要繼續(xù)研制超音速軍用飛機(jī)，同樣要向X-59的超音速靜音技術(shù)學(xué)習(xí)，不僅可解決音爆噪音擾民的問題，也可增加飛行的隱蔽性。”

記者了解到，40余年前人類造出的超音速客機(jī)——法英聯(lián)合研制的協(xié)和式和前蘇聯(lián)的圖-144，均已批量生產(chǎn)并投入商業(yè)營運(yùn)。這兩種超音速客機(jī)的外形、結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)很相近，開始服役時間只相差一個多月。普通客機(jī)的巡航馬赫數(shù)在0.85左右，相比而言顯然這兩種超音速客機(jī)飛得快多了?？偟膩砜矗谝淮羲倏蜋C(jī)還算比較成功。

葛明龍指出：“其退役的原因主要還是因為技術(shù)水平不夠和經(jīng)營虧損。超音速飛機(jī)飛過0.8至1.2馬赫的跨音速區(qū)域時會產(chǎn)生音障。第一代超音速客機(jī)設(shè)計了較流線的機(jī)身，并且采用了三角翼，設(shè)置了可下垂5至12度以增加駕駛員視野的移動式尖機(jī)鼻，能有效突破音障。但是音障產(chǎn)生的噪音大，使得美國不允許其飛過大陸上空，限制了其的廣泛應(yīng)用。”

音爆產(chǎn)生的噪音有多可怕呢?

據(jù)稱，美國當(dāng)年試驗XB-70“女武神”超音速轟炸機(jī)時，發(fā)現(xiàn)哪怕飛機(jī)在2萬米高空飛行，音爆依然能夠傳遞到地面，而且聲音很大。

對于第一代超音速客機(jī)，葛明龍表示，通過計算發(fā)現(xiàn)，這兩種飛機(jī)飛得還不夠高，動壓和由此產(chǎn)生的阻力要比普通客機(jī)高出2.38至2.43倍，再加上用的發(fā)動機(jī)型號較早，使得飛行耗油大增，既不經(jīng)濟(jì)，又影響航程。這兩種飛機(jī)僅各生產(chǎn)了十多架，制造成本高。而且由于機(jī)票價格昂貴和各發(fā)生了一次外界原因?qū)е碌臋C(jī)毀人亡的事故，飛機(jī)上座率和載客量不足，航線經(jīng)營虧損，造成停產(chǎn)、停飛和退役。

“飛機(jī)要快必須飛得高，這樣才能減少阻力和達(dá)到省油的效果。巡航馬赫數(shù)2.0時對應(yīng)的巡航高度不應(yīng)低于20公里。”葛明龍指出，增強(qiáng)其推力可以試試采用功率大、可使飛機(jī)爬升加快和增加飛行高度的發(fā)動機(jī)。采用涵道比1或接近1的加力型低涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，既可以降低起飛噪音使加力推力增量大，又有利于增加音爆和巡航的高度以及縮短飛過跨聲速區(qū)的時間。

雖然以上兩種客機(jī)的研制工作是完全停止了，但新的超音速客機(jī)還在研制。俄羅斯總統(tǒng)普京曾表示支持在圖-160超音速轟炸機(jī)的基礎(chǔ)上制造民用版超音速客機(jī)，但考慮到經(jīng)濟(jì)性和舒適性，專家對其并不看好。此次曝光的X-59飛機(jī)則是全新研制的超音速客機(jī)。

X-59飛機(jī)由洛克希德·馬丁公司著名的臭鼬工廠制造組裝。這家工廠曾制造了史上最快的飛機(jī)——大名鼎鼎的SR-71“黑鳥”高超聲速戰(zhàn)機(jī)。

SR-71釆用了輕型高強(qiáng)度鈦合金材料，最早采用了“合成渦噴沖壓發(fā)動機(jī)”、耐高溫的燃油、密封劑、潤滑油等，因而能飛得更高和飛得更快，創(chuàng)造了服役24年未曾被擊落的紀(jì)錄。該飛機(jī)退役后至今仍被NASA用于飛行試驗。

當(dāng)前，美國曾經(jīng)研制或正在研制的高超音速飛機(jī)有SR-71、X-43A、X-37B等。其中，最值得關(guān)注的是洛克希德·馬丁公司正在發(fā)展的SR-72高超音速無人偵察機(jī)。SR-72就是SR-71“黑鳥”的后繼機(jī)，其最大特點(diǎn)是采用渦輪噴氣發(fā)動機(jī)和超燃沖壓發(fā)動機(jī)組合動力，采用飛翼布局，能以6馬赫高超音速飛行，并連續(xù)飛行24小時。

從目前看，現(xiàn)在研制的超音速客機(jī)用的碳纖維材料、“合成渦噴火箭發(fā)動機(jī)”等技術(shù)應(yīng)該能使SR-71獲得新生，也能應(yīng)用到SR-72等后續(xù)的超音速甚至高超音速軍用飛機(jī)上。“未來超音速軍用飛機(jī)或許會使用民用超音速客機(jī)系列技術(shù)，例如降低音爆噪音和起飛噪音的技術(shù)、降低動壓及相關(guān)的飛行阻力的技術(shù)、節(jié)省燃油和增加航程的技術(shù)、提高可靠性和安全性的技術(shù)等。”葛明龍說。

關(guān)鍵詞： 消除音爆 超音速X-59 首飛