NASA要逆天?2021年要造没有音爆的超音速飞机

黄琨

前瞻经济学人

如果要选出人类历史上伟大的飞机,NASA的X-系列飞机应该榜上有名。自1947年查克耶格-托丁贝尔X-1首次突破音障开始,这一系列实验飞机就在不断突破飞行极限。X-15是第一架速度超过5马赫的飞机,并在1967年创下了载人速度世界纪录。在21世纪初,X-35发展成先进的F-35战斗机。最新的X-57则意图证明,电力也能让飞机飞上天。

最近,负责X-系列项目运作的NASA宣布,这个声明显赫的俱乐部又要加入新成员。他们向洛克希德·马丁公司拨款2.475亿美元,委托他们生产一型新的超音速飞机。超音速飞机不是已经很常见了吗?别急,这架飞机的最大难点在于,要在不产生震耳欲聋的音爆的情况下实现超音速飞行,为未来的商业化运营打下基础。这是在有协和号前车之鉴下的明智选择。

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最早的超音速客机——协和号在1976年开始服役。由于在超音速飞行的过程中会多次突破音障,产生震耳欲聋的音爆现象,所以协和号被禁止在美国和欧洲的城市上空跨越音障。因此,它实际上已经被降级为跨大西洋航线,获得的收入不足以维持运行,最终在2003年退役。如果新的飞机可以保持安静,那么它们就可以飞一些富裕航线。

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“未来让人兴奋,而这架X-系列飞机是通往未来的关键一步,” NASA航空研究部门负责人Jaiwon Shin说。“当未来的人们享受价格实惠、安静、超音速飞行时,他们会说,2018年4月3日是一切的开始。”

项目的第一阶段,洛·马公司的任务是造出一架一次性载人飞行原型机:低噪音飞行演示机。这架飞机没有正式的X系列序号,NASA将在未来几个月向美国空军申请。从NASA命名逻辑上猜,这家飞机的序号应该是X-58。

已经建造完成的低噪音飞行演示机采用了协和式飞机的长尖鼻子,机翼以极大的角度后掠,看上去像一个有小翅膀的导弹。这种造型可以把飞机飞行时产生的压力波——这就是制造噪音的原因——降到最低。这架飞机的设计时速为940英里,巡航高度在5.5万英尺,远远高于亚音速客机的3.5万英尺。洛·马表示,对于地面上的人来说,这架飞机产生的噪音应该和平时关车门差不多。低噪音飞行演示机将由一架通用电气F414发动机推进,这种发动机用于F/A-18战斗机。驾驶舱设计与T-38教练机相同。

“超音速有人驾驶客机——这对我来说可能是千载难逢的机会,”NASA其中一位试飞员Jim Less说。“我们都非常兴奋。”

不过,目前最好还不要抱太高期望,毕竟这只是一架验证机——96英尺长的机身内,只能容下一个飞行员座舱。很多人会问“乘客坐哪”或“导弹放在哪”,但是这都不是这架飞机关心的。它唯一的目标就是打败音爆。

NASA希望洛·马能按时达到生产目标,并在2021年开始试飞。到目前为止,承包商已经在风洞测试了比例模型。之后它将首先在测试范围内运行,以确保安全。然后在2022年,飞机开始在选定的美国城市上空飞行,同时还要对地面上的人进行调查。如果一切按计划进行,那么这些人将受到干扰——最终,他们也将从中受益。

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