想象一下,只需半小时即可从纽约飞抵洛杉矶,或 从纽约飞抵悉尼仅需四。这正是高超音速飞机所承诺的前景,其速度至少为音速的五倍(马赫5)。这些速度得益于超燃冲压发动机(Scramjet)技术,该技术是20世纪50年代提出的概念,飞机从大气中吸入氧气进行燃烧,因此机上不再需要笨重的氧气罐。
遗憾的是,据Frost & Sullivan公司的Wayne Plucker称,高超音速飞行目前仍“多半是一厢情愿的想法”。所产生的过载对大多数乘客而言并不易承受,且相关技术尚未完全成熟。为加快研发进程,美国空军刚刚与DARPA合作,目标是到2023年研制出载人高超音速飞机。
与此同时,飞机制造商正致力于重新推出超音速飞机,其速度可达音速的一至两倍(马赫1-2)。“我们在协和式飞机之后放弃了超音速,因为那只有在耗费巨额纳税人资金的情况下才说得通,”Teal Group的Richard Aboulafia表示。“但对于企业而言,金钱并非首要问题,因此超音速可能在商务喷气机上派上用场。”
正在为商业飞行开发的超音速飞机包括:由空客与Aerion联合研发的Aerion AS2,以及洛克希德·马丁的N+2。前者的载客量为10至11人,而N+2可搭载约35名乘客。空客用于高超音速商用喷气机设计的专利于7月获美国专利局批准。
据NASA的David Richwine称,空客与Aerion希望AS2在海上超音速飞行、陆上亚音速飞行,以解决噪声和空中交通管制问题——超音速飞机若以较高速度飞行,在排队等待降落时将面临困难。相比之下,洛克希德·马丁则旨在实现陆上超音速飞行。
NASA正与这三家公司合作推进超音速项目,旨在帮助它们克服商业超音速飞行的两大重要障碍:降低音爆噪声以减少噪声污染,以及提高巡航效率以减少燃油消耗和碳排放。
“协和式飞机的音爆超压为每平方英尺2磅。我们希望将音爆设计为每平方英尺0.3磅,这将使其几乎听不见,”Richwine先生表示。NASA于2001年开始降低音爆的研究工作,目前已通过修改超音速飞机机头设计实现了小幅降低,但要达到0.3磅的目标仍有大量工作要做。
至于燃油效率,NASA一直在测试减少机翼阻力的方法。由于超音速飞机的飞行速度很快,机翼会承受显著的摩擦和空气湍流,二者都会增加燃油消耗。为解决这一问题,NASA与Aerion开发出边缘与夹角极为锐利的机翼,从而形成层流,使空气平稳地流过机翼表面,进而降低阻力。
除技术挑战外,监管也可能成为一个问题。例如,如今美国的航空法规远比协和式飞机时代严格得多。NASA表示,尽管超音速技术已接近能够获得监管许可变更,但这一过程可能至少需要六年。
价格问题应当不那么突出。尽管AS2的售价高达1.2亿美元,但它应能在商务领域找到买家。“亚音速飞行仍将占据很大的市场份额,因为人们希望以最低票价出行,”Richwine先生表示。“超音速则面向愿意为速度付费的人群。”
本文与 GE Look Ahead合作发表。刊发本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Mary-Ann Russon,International Business Times UK科技记者。
图片:一架EasyJet客机在英格兰中部的East Midlands机场日落时分进场降落。REUTERS/Darren Staples




