美国三家航空航天公司——Boom Supersonic,Aerion Supersonic和Spike Aerospac——正在竞相成为第一个将超音速客机推向市场的公司,其生产的喷气式超音速客机的飞行速度将超过1马赫,也就是每小时761英里或每小时1225公里。

从技术要求来讲,超音速飞行的过程并不复杂。所以这三家公司都计划在2025年让他们的超音速飞机开始服役。但想应用于民航乘客是否负担得起,以及要使对环境的污染变得更少,还有就是要消除协和式科技突破音障时的巨大噪声,这写将是超音速飞机想服役所面临的困难。

经过专家研究表明,当飞机突破音障时产生的雷鸣般的巨大噪音甚至会对机体结构造成损害。

Boom Supersonic首席执行官兼创始人布莱克·斯克尔(Blake Scholl)表示:“我们现在看到的是航空航天创业精神的复兴”。“协和式飞机确实走在了时代的前列。这是一项巨大的技术成就,但它的燃油效率极低,因此运行成本非常昂贵。”该公司计划建造一架能搭载55名乘客的三角翼飞机,最高速度可达到2.2马赫(约合1,451英里/每小时或2,335公里/小时)。

如何减少噪音?

在传统的超音速喷气式飞机中,冲击波随着它们从鼻子和尾部向外扩展并聚结,从而产生两种截然不同的音爆。

降低噪音的关键在于飞机外形的设计,使得冲击波在远离飞机时依旧可以保持分离。这意味着冲击波传播到地面时仍然处于分离状态,从而只是产生一系列轻微的噪声。

就在今年,洛克希德·马丁公司获得了美国国家航空航天局一项价值2.48亿美元(合1.91亿英镑)的合同,建造一架低空飞行的超音速演示飞机。美国国家航空航天局称,它被称为X-59 QueSST(意为安静的超音速技术),将以1.42马赫(940英里/每小时)的速度在55,000英尺的高度飞行,产生的声音大小就相当于现在汽车车门关闭的声音。

该公司计划实验飞机将在2021年底建造完成。在2022年,开始进行测试,由美国国家航空航天局在美国各城市进行飞行测试,并收集当地人对超音速飞机的态度。再决定是否推广使用。

以目前的法规来看,为了不干扰到地面上的居民,民用飞机只能在水上进行超音速飞行。美国联邦航空管理局(FAA)和国际民用航空组织(ICAO)表示,将从2025年开始会陆续起草有关在陆地上空进行超音速飞行的新规定。

Spike Aerospace公司首席执行官维克·卡乔里亚(Vik Kachoria)表示:“你必须能够在没有音爆的情况下飞行,从而不会干扰到地面上的人们。”该公司的目标是设计搭载12到18名乘客的S-512公务机,并且能以1.6马赫的速度飞行。同时他们还表示:他们能做到以超音速飞越陆地,而不会对人们造成不适的超音速飞行技术。

如何降低飞行成本?

成本永远是人们关注的话题。如果解决了上述噪音的问题,那我们就可以来讨论下价格了。就目前来看,协和式飞机上的机票价格将是普通商用飞机头等舱价格的四倍。毕竟其成本也远远高于普通商用飞机。但这三家公司都表示,他们的目标是让超音速旅行不会比今天的商务舱票价贵。

以目前的飞机速度,上海到洛杉矶需要12个小时。但如果乘坐超音速飞机,将只需要6个小时——足足减少了一半。

斯克尔表示:“与协和式客机往返大西洋两岸的2万美元票价相比,这更有可能是5000美元。相对于经济舱而言,这仍然是昂贵的——但如果你有财力去购买头等舱机票,你就可以节省一半的时间到达那里。”

让我们来看看民航的市场怎么样?据统计2017年有40亿乘客乘坐飞机,其中12%(480万)是商务舱乘客。由此来看,这是一个非常巨大的市场。

目前Boom Supersonic正在建造一架超音速单座XB-1飞行试验演示飞机,计划在明年进行试飞。Boom Supersonic希望其商用飞机将在2020年代中期投入使用。

谁能最先投入使用?

Aerion Supersonic是人们认为能最先将超音速飞机投入使用的公司。

众所周知,洛克希德马丁公司研发了如F-35,F-22和Mach 3 SR-71侦察机等喷气式战斗机,所以其拥有丰富的高速飞机开发经验。又因为洛克希德马丁公司选择与Aerion Supersonic合作——共同开发超音速公务机AS2。所以Aerion Supersonic备受瞩目。

同时Aerion Supersonic还表示,他们已经为自己的飞机选择了一款正在与通用航空公司合作的飞机发动机,并将在今年晚些时候正式公布这款发动机。

“Aerion Supersonic首席执行官布瑞恩·巴伦茨(Brian Barents)说:“这款发动机拥有超过十亿小时的飞行服役时间,这意味着它可以在世界任何地方提供服务。”

巴伦茨表示:“尽管飞行速度非常快,但它在很多方面都是传统的——建造技术、材料和系统——这不仅为我们的开发人员、也为客户降低了飞机的风险。”

在这个日益关注气候变化和航空旅行对环境影响的时代,遵守当前和未来的法规将是超音速飞行成功的关键。谁能最先投入使用,这需要时时关注当今科技的发展,才能不断改进当前存在的缺陷。