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「美高美注册送」一张机票4万,三小时畅行全世界!超音速客机方案究竟可不可行?
2020-01-09 13:34:23

「美高美注册送」一张机票4万,三小时畅行全世界!超音速客机方案究竟可不可行?

美高美注册送,"这绝对是世界上最为神奇和刺激的飞机!"法国航空公司曾经在广告中如此评价大名鼎鼎的协和飞机,这也是世界上最早的超音速民用飞机,出现在1973年。而苏联的图-144同样也是如此,受到了民众的追捧。

苏联的图-144超音速客机

但是苏联的图-144是如此的短命,仅仅运营数年,1978年在完成最后一次商业载客飞行后就匆匆告别民航大舞台。另一款超音速客机:协和飞机坚持到2003年也没能逃脱过这个命运,至此世界上就再也没有出现过用于商业运营的超音速客机。

一架协和飞机

在当时,超音速客机虽然是时尚旅行的代言人,但事实上速度也只是堪堪超过1马赫,就拿协和飞机而言,从伦敦飞往悉尼的航班仍然需要17个小时零4分钟,而常规的波音747需要22个小时左右,相差并不大。但如今,更快的超音速客机已经在酝酿,其中一种设计是欧洲的lapcat-ii,这种新一代设计方案下的超音速客机,可以以8500千米/小时的速度飞行,大约是音速的8倍。以地球4万千米的半径计算,只需要3个小时你就近乎能够飞往地球上任何一处地点,比如从法国巴黎飞往新西兰,大约仅需2个半小时。

在今年7月份于苏格兰格拉斯哥举行的aiaa高超音速飞机会议上,lapcat-ii的可行性已经在其研究人员的报告中得到了初步印证,这种设计的飞机比如今任何一种飞机都要环保,安全性也很高。

lapcat-ii的设计想象图

lapcat-ii超音速飞机预计将会使用欧洲航天局的空气冲压喷气发动机技术,发动机会将吸入的高速空气压缩后,输入燃烧室,如今欧洲的"台风"战机将要使用的新型导弹就将采用这种技术。对于冲压喷气发动机而言,最重要的是燃料的选择,首要考虑的第一要素就是尽可能降低排放,这也是为何如今的超音速飞机大都选择氢而非碳氢化合物燃料的原因。

虽然氢气可以被点燃,但事实上这种燃料并不是高度可燃的。和常规的航空煤油相比,爆炸和着火的风险也都较低。如果发生泄漏,氢气会直接上升逸散掉,也不会发生自燃,所以安全度较之其他燃料反倒更加安全。

美国的x-30超音速太空飞机计划

为何说超音速客机方案在未来还存在一定的局限性?因为如今如何有效地获取氢是如何降低运营成本路上最大的障碍。如果氢气可以从天然气中而非电解水中大量获得,那么超音速客机的机票价格很有可能因此瞬间下调一倍以上。根据目前的预测,如果超音速客机大规模运营,那么最普通的二等舱价格也将是如今普通客机商务舱的三倍以上,从布鲁塞尔乘坐超音速客机前往东京预计需要4万人民币的天价。

另外,即使超音速飞机在高空飞行,产生的音爆以及其它效益仍然是一个很严重的问题。噪音对公众造成的强大干扰,也是民众反对超音速客机的最主要原因。但如果减短超音速飞行时间,或者只在海上超音速也不可行,如果延长了亚音速飞行距离,超音速客机拥有的升阻比较低的机翼、为超音速巡航而优化的发动机,除非使用一些特别的技术(如可变后掠翼),否则亚音速飞行时的效率仍然相对差得多,并消耗更多的燃油,导致经济性奇差。

俄罗斯战斗机制造商苏霍伊和美国喷气飞机制造商湾流于上世纪90年代提出的s-21商务超音速喷气式客机的设计图

还有,任何超过5马赫飞行的物体,都需要承受最高1000摄氏度的表面炙烤,像是铝和钛这种金属会像黄油一样快速融化,所以还得安装上特质的陶瓷板。很多人可能认为速度越高,温度越高,但lapcat-ii团队的研究人员发现,事实上并非如此,在测试过程中8马赫外壳受热反倒相较于5马赫下降了30%。这种"热悖论"已经在国际上获得了广泛讨论,所以未来8马赫飞行的超音速客机称为主流可能性反倒更大,飞机的保护系统也可以相较于5马赫的飞机更轻,更轻的飞机就标志着可以安装更小的油箱和拥有更低的燃油消耗。

虽然协和飞机已经在博物馆里积上了厚厚的灰,但是各大飞机制造商,如空客、波音都相信,在未来超音速客机还将会卷土重来,并占据市场主流。

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