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超音速客機(jī)想再次上天?解決音爆是首要問題


超音速客機(jī)想再次上天?解決音爆是首要問題



據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道, 距離超音速客機(jī)協(xié)和式飛機(jī)退役已經(jīng)有15年的時(shí)間 。 而現(xiàn)在, 包括初創(chuàng)企業(yè)的諸多航空公司已經(jīng)開始行動(dòng)起來, 期望超音速客機(jī)再次飛上藍(lán)天 。
協(xié)和式飛機(jī)Concorde Alpha Foxtrot已經(jīng)有15年時(shí)間沒有飛上藍(lán)天了, 但它看起來仍然像是從遙遠(yuǎn)未來而來的飛行器 。
當(dāng)你走進(jìn)位于英國(guó)布里斯托爾的航空博物館時(shí), 你會(huì)立刻注意到Alpha Foxtrot協(xié)和式飛機(jī)那引人注目的性感線條 。 尖銳的機(jī)鼻向后延展開來, 變成了細(xì)長(zhǎng)的機(jī)身, 寬大的三角狀機(jī)翼略微傾斜向地面 。 再往后, 流線型的短艙內(nèi)隱藏著巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)和傾斜的尾翼塔, 尾部逐漸變細(xì)匯聚成另一個(gè)點(diǎn) 。 雖然協(xié)和式飛機(jī)運(yùn)營(yíng)的時(shí)間不長(zhǎng), 但卻代表了一個(gè)時(shí)代的驚人技術(shù)進(jìn)步 。
如果你后悔自己沒有乘坐過迄今為止唯一的超音速客機(jī)飛越大西洋,現(xiàn)在你所能做的只是坐進(jìn)Alpha Foxtrot飛機(jī)的客艙, 或者其他一些分布在世界各地博物館里的協(xié)和式飛機(jī), 感受其曾經(jīng)的輝煌 。
是的, 你只是在體驗(yàn) 。 但事實(shí)上, 目前幾家公司正在努力將超音速商業(yè)旅行的夢(mèng)想帶回現(xiàn)實(shí) 。 這份名單中, 既有像洛克希德·馬丁公司這樣的老牌航空航天公司, 也有不少初創(chuàng)企業(yè) 。 但它們都有一個(gè)共同的目標(biāo):設(shè)計(jì)一種比協(xié)和飛機(jī)更廉價(jià)、更安靜、更環(huán)保的超音速客機(jī), 同時(shí)盡量減少音爆帶來的麻煩 。 最后一點(diǎn)是最復(fù)雜的, 每個(gè)公司都在以不同的方式開展這項(xiàng)工作……但改變是在空氣中, 或者至少是在跑道上 。
解決低空音爆問題
距離洛克希德·馬丁公司制造第一架L-1011客機(jī)已經(jīng)過去了近半個(gè)世紀(jì), 但該公司現(xiàn)在正在考慮重返商業(yè)航空領(lǐng)域 。 通過與美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)在4月份宣布開展合作, 該公司目前正在建造一架試驗(yàn)飛機(jī), 設(shè)計(jì)出一種能以超音速飛行的安靜飛機(jī) 。 該項(xiàng)目名為低音爆飛行驗(yàn)證機(jī)(Low-Boom Flight Demonstrator, 也被稱為L(zhǎng)BFD或X-59 QueSST), 計(jì)劃于2021年進(jìn)行首次飛行, 其可能是超音速客機(jī)回歸的第一步 。
洛克希德公司LBFD項(xiàng)目經(jīng)理彼得·約西菲迪斯(Peter Iosifidis)表示, 要使超音速旅行在經(jīng)濟(jì)上可行, 減輕陸地上空的飛機(jī)音爆影響至關(guān)重要 。 只有在超音速飛行時(shí)更為安靜, 美國(guó)和其他國(guó)家的政府才會(huì)考慮修改限制或完全禁止商業(yè)航空在陸地上空超音速飛行的立法規(guī)定 。 這些規(guī)定限制了協(xié)和式飛機(jī)只能在紐約、巴黎和倫敦之間飛行, 使其失去了全球客戶群體 。
他說:“如果你沒有一架低噪音的飛機(jī), 而只是在海上才能實(shí)現(xiàn)超音速飛行, 你就限制了超音速飛機(jī)在任意兩個(gè)城市之間的飛行 。 只服務(wù)全球三分之一人口的商業(yè)模式最終是行不通的……你必須讓全球所有客戶滿意 。 ”
為了緩解超音速飛機(jī)的噪音問題, 洛克希德·馬丁公司和美國(guó)國(guó)家航空航天局都承諾LBFD的音爆將比協(xié)和式協(xié)和式飛機(jī)所發(fā)出的雷鳴般噪音要安靜得多, 他們堅(jiān)持, 這種驗(yàn)證機(jī)的音爆聽起來更像是汽車門砰的一聲關(guān)上的聲音 。 對(duì)于地面上的LBFD觀測(cè)者來說, 即便他們注意到什么東西, 也只能觀察到非常緩慢的氣壓上升, 而不是形成協(xié)和式飛機(jī)音爆的兩個(gè)劇烈壓力脈沖 。
“還有其他因素可能會(huì)起作用, 比如大氣條件和背景噪音, ”約西菲迪斯說 。 “你甚至可能無法區(qū)分(聲音)到底是音爆還是車門砰的一聲關(guān)上了 。 ”
制造LBFD飛機(jī)的關(guān)鍵在于它的外形設(shè)計(jì) 。 長(zhǎng)而尖的機(jī)頭, 銳利的側(cè)翼和鴨翼形狀的布局(主機(jī)翼前擺的小機(jī)翼)能夠確保飛機(jī)以超過1馬赫速度飛行時(shí)產(chǎn)生的單個(gè)壓力波不會(huì)會(huì)聚在一起, 從而也導(dǎo)致傳統(tǒng)的音爆 。 除此之外, LBFD和其他超音速飛機(jī)并沒有很大區(qū)別 。 它不是由特殊的材料制成, 使用的也是通用電氣現(xiàn)有的F414發(fā)動(dòng)機(jī) 。

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