據(jù)彭博商業(yè)周刊報(bào)道,,近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),,絕大多數(shù)商用客機(jī)在航速上都有一個(gè)明確的上限,,即時(shí)速660英里,。超過(guò)這一速度的話(huà),那么一架普通大小的飛機(jī)在30,,000英尺的高空飛行時(shí),,便可以突破音障并產(chǎn)生寬達(dá)30英里的音爆區(qū),。而音爆的能量會(huì)對(duì)地面造成極大的沖擊,,甚至可以震碎玻璃和墻面,,以至于1973年美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)不得不明令禁止民航客機(jī)在美國(guó)本土以超音速飛行。
不過(guò)這一情況可能將會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),。NASA表示,將從今年8月開(kāi)始設(shè)計(jì)制造新一代超音速客機(jī)的原型機(jī),,該機(jī)型產(chǎn)生的噪音僅僅相當(dāng)于坐在車(chē)?yán)锫?tīng)到的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的嗡嗡聲,。NASA研究人員透露,一架較小尺寸的樣機(jī)在今年6月底成功進(jìn)行了風(fēng)洞測(cè)試,,按照當(dāng)前的設(shè)計(jì),,紐約到洛杉磯目前6小時(shí)的飛行時(shí)間將會(huì)縮短一半。NASA計(jì)劃在未來(lái)五年內(nèi)投入3.9億美元來(lái)制造原型機(jī)并在人口稠密地區(qū)進(jìn)行測(cè)試,。第一年的經(jīng)費(fèi)已列入美國(guó)總統(tǒng)特朗普2018年的預(yù)算草案中,。
NASA商用超音速技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目經(jīng)理Peter Coen表示,未來(lái)十年,,航空運(yùn)輸和長(zhǎng)途飛行的增長(zhǎng)將推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)超音速飛行廣泛化的需求,,這也為各飛機(jī)制造商提供更有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品帶來(lái)了可能。NASA計(jì)劃與美國(guó)飛機(jī)制造商分享之前的測(cè)試成果,,這意味著像洛克希德馬丁,、通用動(dòng)力、波音這樣的老牌產(chǎn)商和Boom科技,、Aerion航空這樣的新興公司在超音速技術(shù)上將會(huì)搶得先機(jī),。
過(guò)去十年來(lái),電腦運(yùn)算能力的顯著提升使得流體動(dòng)力學(xué)模型成為了可能,,而洛-馬就是利用該研究協(xié)助NASA設(shè)計(jì)了新一代的超音速客機(jī),。通過(guò)二者的合作,洛-馬和NASA在大量測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上描繪出了飛機(jī)外形的細(xì)小差異與超音速?zèng)_擊波之間的關(guān)系。洛-馬的設(shè)計(jì)主管Peter Iosifidis表示,,他們與NASA最終確定的設(shè)計(jì)方案可以阻止聲波融入到音爆的N型波中,。相反,這些聲波將會(huì)在飛機(jī)尾部以多點(diǎn),、大范圍的方式擴(kuò)散,,從而使超音速飛行產(chǎn)生的噪音只相當(dāng)于普通的嗡嗡聲。
Coen表示,,NASA的目標(biāo)是將聲級(jí)控制在60到65dBa,,這僅相當(dāng)于一輛豪華轎車(chē)行駛在高速公路上發(fā)出的聲音或者一家熱鬧餐廳中的嘈雜聲。Iosifidis表示,,洛-馬的研究表明,,當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案所得出的數(shù)據(jù)同樣適用于普通大小的商用飛機(jī)。而目前他們團(tuán)隊(duì)計(jì)劃制造的原型機(jī)長(zhǎng)達(dá)94英尺,,可供一名飛行員的操作,,飛行高度可達(dá)55,000英尺,,動(dòng)力方面則采用了通用電氣公司為F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī),。他說(shuō):“現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)水平,只要得到公眾的認(rèn)可,,超音速飛行就能被接受,。”
相比之下,,作為上一代超音速客機(jī)的代表機(jī)型,,協(xié)和式客機(jī)產(chǎn)生的噪音高達(dá)90dBa。這也是上世紀(jì)七十年代美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)該客機(jī)發(fā)出禁令的原因之一,。以當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,,協(xié)和式客機(jī)產(chǎn)生的噪音與如今的監(jiān)管要求相去甚遠(yuǎn)。由于禁令帶來(lái)的影響再加上其他因素,,協(xié)和式客機(jī)最終淪為法航和英國(guó)航空的燒錢(qián)工具,,并于2003年正式退出市場(chǎng)。
Coen認(rèn)為,,在超音速飛行的三大難題中,,音爆是其中最難解決的,另外兩大難題則是過(guò)高的碳排放和過(guò)大的發(fā)動(dòng)機(jī)噪音,。通用電氣目前正在研究如何減小發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音,,包括將發(fā)動(dòng)機(jī)安放在機(jī)翼上。而NASA已資助麻省理工學(xué)院一項(xiàng)旨在應(yīng)對(duì)環(huán)境影響的研究,。Iosifidis說(shuō)到:“飛機(jī)制造商們不會(huì)主動(dòng)去研發(fā)一款不能飛的飛機(jī),,而這正是是NASA想要改變的地方,。我們當(dāng)前的合作則會(huì)讓這一改變發(fā)生?!?/p>
但是先別急著來(lái)一趟說(shuō)走就走的超音速飛行,,因?yàn)槌羲亠w行可能還存在第四個(gè)難題——政府監(jiān)管。根據(jù)1973年的禁令,,除非FAA或美國(guó)國(guó)會(huì)明確撤銷(xiāo),,否則這份在當(dāng)前的技術(shù)水平下顯得過(guò)時(shí)的禁令依然有效,超音速飛行在美國(guó)本土還是被禁止的,。
此外,,雖然像通用動(dòng)力這樣的老牌航空企業(yè)以及BOOM科技這樣的新興公司都在不斷研究和攻克超音速客機(jī)當(dāng)前存在的各項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題,但是現(xiàn)在所有的努力還只是在試驗(yàn)階段,,后面的路依然很長(zhǎng),。
不過(guò)Coen透露,如果一切都按計(jì)劃進(jìn)行,,從2022年開(kāi)始NASA將在六個(gè)社區(qū)的上空進(jìn)行原型機(jī)測(cè)試,。這是呼吁立法機(jī)關(guān)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)解除禁令的第一步。這一次不同于以往,,因?yàn)樽罴值募夹g(shù)挑戰(zhàn)已經(jīng)解決了,。“為了實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo),,我們爭(zhēng)取到了NASA,、白宮以及國(guó)會(huì)的大力支持。對(duì)于超音速客機(jī)的前景,,我還是非常期待的?!?/p>