协和号是唯一的超音速客机

波音公司最近公布的极超音速飞机概念,为飞行爱好者带来了对高速洲际旅行的全新憧憬。如果这一设想得以实现,人们不再需要忍受长时间的航班,而是可以更快地跨越大洋。
在年度航空航天学会的会议上,波音公司展示了其极超音速载客飞机的设计蓝图。这款飞机不仅可用于军事目的,还可用于商业运营。其设计灵感与先前公布的无人机和侦察概念机相似,融合了尖端的航空技术。
这款飞机的外观采用了流线型的三角翼和双尾翼结构,机鼻锋利,展现出超凡的机动性能。其飞行速度将达到惊人的5马赫,意味着它能在短短数小时内跨越大西洋或太平洋。相比之下,一般的超音速飞机速度仅为1-2马赫,飞行时间较长。
尽管最初的计划是打造速度更快的飞机,但波音公司的高级技术员兼极超音速首席科学家凯文鲍卡特表示,5马赫的速度已经能够满足大多数人的需求。超过这一速度,需要更先进的引擎材料和更多研发投入,性价比不高。“为什么超越这些界限而使问题复杂化呢?”鲍卡特问道。
这款飞机的造价相对较为经济,使用了现成的钛金属结构,无需采用复合陶瓷等昂贵材料来应对高速带来的高温挑战。波音公司还计划采用涡轮冲压组合式喷气发动机,这种发动机结合了喷气发动机和冲压发动机的优点,可满足高速飞行的需求。
该飞机的两个引擎共享一个进风口,在加速至2-3马赫后,空气将被引入冲压式发动机。这种技术早在上世纪60年代的SR-71黑鸟侦察机上就已得到应用。波音正与诺思罗普格鲁曼创新体系合作,深入研究引擎技术。
虽然飞机的大小尚未确定,但鲍卡特透露,这款飞机将介于商用喷气式飞机和737之间,预计可搭载数十至百余名乘客。它将在95000英尺的高空巡航,比协和客机高出30000英尺,比普通飞机高出整整60000英尺。在这个高度,发动机效率达到最佳,同时空气密度较低,使得飞行更加平稳。
随着飞机加速至巡航速度,起飞时的重力感将持续12分钟,这比一般飞机的几秒钟要长。但一旦达到巡航高度,乘客将享受到平稳的飞行体验,并欣赏到地球弧线与黑暗太空的交汇美景。鲍卡特还表示,高海拔地区的飞行还会让乘客感受到一种奇妙的轻盈感。
尽管原型机最快可能在5到10年内生产出来,但具备全部性能的极超音速飞机可能需要20到30年才能投入使用。在实现这一目标之前,还需要进行大量研究和试验,以确保其成本效益、安全性和效率都达到航空公司和军方的要求。
这种极超音速飞机相比其他远程高速运输设想具有显著优势,尤其是与下一代超音速飞机相比。其他超音速飞机虽然实现了超音速飞行,但速度优势并不明显。而极超音速飞机的体积更小,意味着燃料携带量有限,航程相对较短。
面对其他高速运输工具如亚轨道火箭的竞争,极超音速飞机被视为一种有力的对抗手段。尽管火箭动力带来的太空船令人兴奋,但鲍卡特认为吸气式飞机具有更大的潜力。吸气式飞机能够直接利用大气中的氧气进行燃烧,无需携带液态氧。火箭的可靠性和舒适度都不如吸气式飞机。火箭的总体安全风险较高,而乘客在太空舱内的体验可能并不舒适。相比之下,极超音速飞机的飞行过程更加平稳和快速,即使在最后一段飞行也能实现无动力滑翔。虽然旅行时间可能稍长,但乘客无需忍受太空舱内的漂浮感和返回大气层时的恶劣条件。
