作者:北月风
据环球网援引美国有线电视新闻网(CNN)的报道，总部位于美国科罗拉多州的初创公司Boom Supersonic近日在英国主办的范堡罗空展览会上推出了其超音速客机Overture的新设计。
根据Boom在范堡罗空展会上公布的Overture超音速客机最新设计，这款客机采用的最新轮廓机身可以优化气流以降低阻力，提高燃油效率；复合改型增升飞机有助于提高超音速性能和亚音速稳定性，从而最大限度地提高安全性和效率。还采用鸥翼设计，有助于降低超音速噪音，最大限度降低发动机应力；其发动机设计采用四引擎设计，可以提供高效的超音速性能，保持标准温度范围，飞行时无需加力，最大限度降低噪音和油耗。
超音速客机的研发面临噪声控制、机身设计等诸多挑战。
超音速客机是指能够以超过音速的速度飞行的民用飞机。在世界历史上，只有两架超音速客机被批量生产并投入商业运营，分别是英法联合研制的协和式飞机和苏联研制的图-144。图-144的最后一次客运飞行是在1978年6月，协和式飞机的最后一次商业飞行是在2003年10月。
图-144客机和协和式客机的最终停飞，与超音速客机研发面临的诸多挑战密切相关。比如协和式飞机的终止就是当它在陆地上以超音速飞行空时，巨大的音爆会对地面的人和建筑物造成伤害。无声飞行将决定这个巨大的市场能否再次启动。对噪音及其对环境影响的担忧在协和式飞机的消亡中起了重要作用。
根据空的空气动力学定律，对于所有在空行驶的车辆，阻力与阻力系数、空速度的平方以及空的空气密度成正比。由于阻力随着速度快速增加，超音速飞机设计的一个关键优先事项是通过减小阻力系数来最小化该力。这导致了超音速客机的高度流线型外形。在某种程度上，超音速飞机也通过在比亚音速飞机更高的高度飞行来管理阻力，亚音速飞机具有更低的空气体密度。
关于机身的设计和结构，超音速飞机的速度要求更窄的机翼和机身设计，以承受更大的应力和温度。这导致气动弹性问题，需要更重的结构来减少不必要的弯曲。超音速客机T还需要更强的结构，因为它们的机身必须增压到比超音速飞机更大的差异，而亚音速飞机并不在超音速飞行所需的高空下运行。
起飞噪音，协和式飞机和图-144的操作问题之一是发动机噪音水平高，这与起飞时使用的非常高的喷气速度有关，更重要的是飞越机场附近的社区。在超音速巡航时，客机的发动机需要相当高的比推力(净推力/气流)，以使发动机的截面积最小，从而降低机舱阻力。因此，设计一个能有效降低噪音的外形和发动机是一个很大的挑战。
此外，音爆也是超音速客机需要攻克的重要难点。协和式飞机的退出和音爆有很大关系。
Boom公司开发的超音速客机在机体设计、声控和降噪方面取得了很大进步。
协和式飞机退出世界航空空舞台已近20年，但超音速客机的研发从未停止。
2020年10月，美国超音速客机设计公司Boom发布了正在研发中的超音速概念客机XB-1。2021年5月，Boom总裁布雷克·斯库尔(Blake Skur)接受CNN专访，描述了行业和公司未来的发展前景。根据设计方案，Overture超音速客机将是一款三引擎***布局客机，能够以2.2倍音速搭载65-88人，最远飞行8300公里。一旦投入使用，从纽约飞到伦敦只需3小时15分钟，从洛杉矶飞到悉尼只需8小时30分钟。根据Boom目前的时间表，Overture客机将于2022年在美国工厂开工，2023年制造首架原型机。
斯库尔还表示，Boom正在重拾协和式飞机留下的梦想，但将在经济和环保方面做出重大改进，使超音速飞行触手可及。他还说:“由于高不可攀的价格(90年代12000美元，相当于今天的20000美元)，乘坐协和式飞机对许多人来说只能是一生一次的体验，他们希望未来旅行者以超音速旅行时，4小时的机票只需100美元左右。但是，这只是中长期的想法，还需要两到三代人的努力。”
Skur Overture超音速客机将与波音757大小相同，将适用于目前的窄体飞机登机桥。科技进步将大大降低人们对上世纪超音速飞行非常昂贵的刻板印象，替代能源的采用也将使超音速飞行实现零排放。
当时美航空专家认为Boom的目标有点过于大胆。举个例子，如果传统发动机达到2.2倍音速，发动机会释放大量热能，甚至会融化发动机。实现这一设计需要20年，这需要材料科学的巨大进步。虽然目前看来有点天方夜谭，但超音速客机的概念现在却方兴未艾。Boom的另一个竞争对手，来自佛罗里达州的Aerion也在2021年3月披露了其可搭载50人的超音速客机AS3的研究计划，将能够以快于4倍音速的速度飞行。
Boom研发的Overture超音速客机被认为是世界上第一种从一开始就使用100%可持续航空空燃料的大型商用飞机。这样就解决了航空公司空公司关注的超音速客机的经济性问题。按照计划，Boom Overture将于2025年推出首款飞机，2026年完成首飞。如果一切按计划进行，将于2029年投入使用并投入商业服务。目前美联航空已经购买了15架Overture。
2022年初，Boom进一步透露，Overture超音速客机将以1.7马赫或约1300英里/小时的速度飞行，从而缩短一些最长的国际航线的时间。1.7马赫是什么概念？目前普通民航客机的速度只有0.8马赫，也就是说Overture超音速客机的速度至少是现在民航客机的两倍。Overture超音速客机将在四个半小时内从东京飞往西雅图，而不是通常的至少八个半小时。
目前，Boom公司还在进行Overture超音速客机的各种测试。从协和式飞机退出世界舞台的经验教训来看，Boom最近的研发重点是确保这种超音速喷气式飞机的可持续性和更安静。这一点在这次范堡罗空展上就可以看出来。针对Overture超音速客机的最新设计，Boom公司总裁Skur表示，“与协和式飞机相比，今天我们可以在整个机身、机翼和垂直尾翼中使用碳复合材料，这使我们能够符合空空气动力学并提高效率。这有助于减少燃油消耗的阻力，使飞机更省油。”
自从协和式飞机停止运行以来，世界上只剩下战斗机飞行员和一些轰炸机飞行员能体验超音速飞行。如果Boom研制的Overture超音速客机能够克服之前的缺陷，重新进入人类航海空的世界，那将是人类航海空史上的一大进步，人类空的航行时间将大大缩短。
本文来自永远太远投稿，不代表舒华文档立场，如若转载，请注明出处：https://www.chinashuhua.cn/24/625671.html
微信扫一扫 
