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民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB

 漫步之心情 2017-02-15

人类对速度的追求是狂热而永无止境的,自莱特兄弟发明飞机以来,飞行工程师们一直在通过各种方式来提高飞行器的飞行速度,不管是在军用航空领域还是民用航空领域,飞机设计师始终将更快的飞行速度作为不懈追求的目标,在这种理念的指导下,一批飞行速度在2—3马赫的超音速飞机诞生了。

民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB-70轰炸机的节奏

图注:飞行中的XB-70轰炸机(美国),XB-70飞行速度可高达3马赫,因为技术瓶颈当年造了两架以后早早就退役了


这些飞机中不乏米格—25/31、SR—71、B—58、XB—70这样飞行速度极高的军用飞机,也有昙花一现的“协和”式超音速民用客机,去年年底美国一家公司推出设计巡航速度为2.2马赫的XB—1超音速客机概念模型之后,超音速客机再次回到了公众的视野当中,超音速客机上一次在公众视野中出现,还得追溯到14年前。
民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB-70轰炸机的节奏

图注:美国Boom technology公司推出的XB—1超音速客机概念图

2003年10月24日,3架“协和”式超音速客机先后降落在了英国希思罗机场,这在平时是十分少见的,而在英航机场维修区,数百名英航员工和乘客已经早早等在了那里,这不同寻常的景象说明这不是普通的集会,这是英航最后3架“协和”式超音速客机的退役仪式。在1976—2003年这27年的正式营运中,英航和法航的16架“协和”客机为数百万乘客提供过超音速出行服务,但它却不得不在正常飞行寿命到来之前提前退役,因为它和普通的亚音速客机相比,飞行成本高昂,经济性和舒适性也算不上优秀,最关键的是,发生在2000年法航“协和”式客机事故,让全世界都为民用超音速客机的安全性捏了一把汗。民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB-70轰炸机的节奏

图注:超音速飞行的协和式超音速客机,照片由英国皇家空军“狂风”战斗机飞行员拍摄

2000年7月25日,法航一架“协和”式客机在法国戴高乐机场起飞时,主起落架轮胎碾到了刚刚起飞不久的美国大陆航空公司DC—10客机掉落的金属部件,“协和”客机的机轮爆胎之后产生的碎片击穿了飞机油箱导致燃油泄露并起火,起火的“协和”式客机在起飞69秒之后坠毁,机上109名人员全部遇难。由于飞机坠毁在机场附近的一个小镇,坠机事故还导致4名地面人员遇难。法航空难之后,英航和法航的“协和”客机全部停飞。尽管调查表明大陆航空公司客机掉落的金属零件才是导致7·25法航空难的罪魁祸首,但以超音速闻名全球的协和客机还是遭到了业界和媒体的广泛质疑。民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB-70轰炸机的节奏

图注:2000年5月27日法航“协和”客机起火瞬间

令人不解的是,外界似乎更多地将质疑的焦点聚集在民用客机超音速飞行的安全性方面,但“协和”式客机在之前24年的飞行中从未因超音速飞行发生过安全事故。很显然,当全世界都在质疑的时候,这并不能成为支撑“协和”式客机继续运营下去的理由。之后尽管法国宇航和英国飞机公司改进了“协和”式客机的油箱和机轮强度,但还是没能改变“协和”式被淘汰的命运,而发生在2001年9月11的“9·11”,更是进一步加速了“协和”式被淘汰的宿命,亚音速飞行的客机被劫持之后就能造成如此触目惊心的毁伤,超音速飞行的“协和”客机万一被劫持,后果更是无法预料的。此外,由于服役时间的增长和乘客数量的减少,“协和”客机的运维成本不断攀升,但经济效益却在持续下滑,“协和”客机就这样被市场淘汰了。民用飞机有必要超音速?2马赫这是追赶XB-70轰炸机的节奏

图注:美国Boom technology公司推出的XB-1超音速客机模型

“协和”式客机之后,超音速的民用客机沉寂了很长一段时间,直到美国Boom technology在去年推出设计时速在2.2马赫的XB—1缩比概念机之后,超音速民用客机才重新受到了广泛关注。根据Boom technology发布的信息,XB—1的设计时速为2.2马赫,要比当年的“协和”式客机还要快。以目前的技术水平看,3台J85—GE—21涡喷发动机在不加加力燃烧室的情况下将载客55人的XB—1送到2.2马赫的速度并不算难事儿,问题还是在于超音速客机飞行时带来的巨大噪音以及飞行的效费比,这个噪音主要是对机场和机场所在城市而言的,机上乘客并不会感到多大的噪音,要知道当年“协和”式客机运营时很多机场都拒绝它降落,因为它起降时的噪音实在太大了,XB—1要想得到大多数机场的起降许可,必须得在减控飞行噪音上做出重大改进。此外,较少的载客数也是XB—1大规模推广面临的一个困难,目前主流干线客机的运载能力都在200—300人之间,而超音速客机受限于机身重量和尺寸,不可能达到如此大的运载能力,那么如何将高昂的飞行成本和有限的机票收入平衡起来并保证盈利就是一个很大的问题,这个问题当年已经让“协和”客机告别蓝天了,如果XB—1处理不好这个问题,民用客机的超音速运营还将前路漫漫。

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