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疫情下,超声速客机领域依然“如火如荼”,这个领域有什么“魔力”?

 宋子鑫xd47wiaf 2022-06-11 发布于山东

11月17日,柯林斯宇航发布公告,表示已与Boom Supersonic公司签署了一项合作协议,为后者研制的Overture超声速客机开发发动机技术。

Overture超声速客机

公告表示:柯林斯宇航将与 Boom 合作开发发动机进气道、发动机舱和排气系统技术和尖端声学技术,以实现更清洁、更安静的超声速飞行。

而近期,湾流公司在表示将继续推进超声速客机研制计划的同时,也表达了对超声速客机的“谨慎”预期——在采访中,湾流公司首席执行官马克·伯恩斯( Mark Burns)说:

我们当然会在湾流的中心研究超声速飞行……但这个市场在出现可行的机会之前,还需要十年的时间。

伯恩斯解释说,超声速飞行仍然是一个巨大的挑战,认证一架拥有前所未有的技术的飞机需要很长时间,其中一个关键的障碍就是如何克服超声速激波产生的噪声(这也是目前NASA研究的主题之一)。

尽管表达了这样的“担心”,但湾流公司实际上是距离实现超声速载人飞行客机商用模式最近的团队之一,旗下的G650和G700公务机在试飞中速度已经达到了马赫数0.99(尽管巡航速度并没有这么高),而且湾流旗下也有几个超声速客机项目,通过与Boom Aerospace和Aerion等初创公司合作而不断推进。

G700公务机

这么说来,湾流CEO的这番发言可能只是为了降低市场对超声速客机进入商用市场的预期,但行动上却做好了“抢先起跑”的准备,期待“东风”旦到,可以“万事俱备”。事实上,全球各国的航空制造商都在这一可能的新风口下积极布局,期待能够领先起飞。

美国

诸多超声速客机领域的初创公司和项目分布在美国,其中Boom Supersonic、Aerion、NASA和湾流在今年分别公布了自己超声速客机的研制进展。

Boom Supersonic

Boom Supersonic在今年10月对外展示了XB-1超声速演示样机,并宣布将于2021年首飞。XB-1超声速演示样机的设计目的是为Boom Supersonic旗下Overture超声速客机提供技术支持。

XB-1超声速演示样机

对Overture超声速客机的进展情况,Boom Supersonic表示,Overture目前正处于设计阶段,计划2025年完成首架Overture飞机制造,2029年投入使用。

Aerion

Aerion在今年4月公布了其研制计划:其旗下的AS2超声速公务机将在2023年开始生产,并计划在2024年完成首飞工作。

但是受疫情影响,AS2的设计团队(由波音和Spirit公司负责)受疫情影响在6月解散。一个月后,Aerion选择柯林斯宇航继续AS2的设计工作,并联合开发控制AS2的前缘襟翼、升降副翼、水平稳定器和方向舵系统。

AS2超声速公务机

9月,Aerion启动了AS2公务机高速风洞测试,这标志着该AS2公务机项目朝向2021年实现初步设计评审迈出关键一步。

同时,霍尼韦尔也与Aerion合作开发AS2超声速公务机的航空电子和互连设备,主要有显示系统、通信导航系统以及飞行指引和管理系统,以支持该机的低噪声技术。此外,Aerion还选定BAE系统公司为其开发电传飞控系统。

值得注意的是,虽然今年波音并没有在超声速客机研制方面公布相关进展,但2019年2月,波音就透露已经对Aerion进行了“重大投资”,这一举动被称为“插队进入超声速客机赛道”。

NASA

NASA正在推进X-59的制造工作,计划在 2021年夏季完成X-59所有制造工作,开始进行地面试验,最终目标是2022年夏季首飞。

X-59

目前,X-59静音超声速技术验证机正在NASA的合作方洛马的臭鼬工厂制造组装,已经完成的有:主机翼、eXternal视觉系统并且用于装这一视觉系统和飞行试验测试系统的托盘支架。

还在进行的有:机翼和驾驶舱的组装工作。即将安装的大部件有:GE的F414-GE-100涡扇发动机,飞机的垂尾以及加长机头。不过,主要任务在于X-59机翼的制造及与机身连接组装工作。同时,GE航空已经为X-59的技术验证机交付了首台发动机。

湾流

如前所述,近期,湾流表示将继续推进超声速飞机的研发工作,但并没有介绍具体情况。但显然,因为较为成熟的公务机制造与商业模式,湾流显然是距离超声速客机商用领域最近的一位玩家。

S-21超声速客机设计图

上世纪90年代,湾流曾与苏霍伊合作研发了S-21超声速客机项目(设计最大速度为马赫数2)并公布了设计图,如果这一项目顺利发展,湾流可能已经领先于其他竞争对手。但由于研制遭遇延误和技术障碍,湾流和苏霍伊在S-21项目上分道扬镳,该机最终没能生存下来。

俄罗斯

虽然苏联一直没有放弃超声速客机的研发计划,但俄罗斯在今年9月份才开始正式筹建国家超声速客机研发中心,以顺利推进在这一领域上的技术研究工作。显然,即便是疫情之下,俄罗斯依然在大力推进其先进客机方面的工作。

首飞于“协和”客机之前的图-144超声速飞机

在俄罗斯国家超声速客机研发中心建成前,目前俄罗斯主要负责超声速客机项目的是俄罗斯中央空气流体动力研究院(TsAGI)

俄罗斯中央空气流体动力研究院(TsAGI)

2017年 俄罗斯中央空气流体动力研究院(TsAGI) 就对外公布了其超声速飞机模型;2020年5月,俄罗斯中央流体研究院宣布,计划在2023年之前,以米格-29为集成基础,研制新一代超声速客机的原型机,预计其飞行速度可达到2马赫。 但到目前为止并没有公布更具体的计划节。

欧洲

欧洲地区,虽然空客和欧洲航天局早在2005年就对外公布了超声速客机的方案,但是今年并没有具体的最新进展可公布。有意思的是,维珍银河在今年公布了新的研制计划,正式宣布成为超声速客机领域的“新玩家”。

维珍银河

8月3日,维珍银河公布了其超声速客机的设计方案:在这一概念设计中,最终版将能够搭载9到19名乘客,速度可达马赫数3。

维珍银河超声速客机概念图

维珍银河的主要焦点是太空旅游业务,但多年来,维珍银河也表示有意利用其太空技术发展高速的点对点旅行。今年5月,维珍银河表示已经得到NASA的支持,并在这一支持下通过了任务概念审查,也就说其高声速客机的“设计概念可以满足任务的高水平要求和目标”。

维珍银河超声速客机机舱概念图

在8月公布新机设计方案的同时,维珍银河也宣布已经与罗罗签署了谅解备忘录,将共同开发超声速客机的动力系统。

纵观航空科技的发展与商用历史,今日被民航客机所广泛使用的众多航空科技产品,一开始都只应用于“小众”的航空用户。

而对于超声速客机这样需要长期、大量资源投入的远景项目,首先发展自公务机或者太空旅行这样的小众需求是自然的选择,类似波音这样进行“外部孵化”,显然也是出自商业逻辑的选择。但这样的初创项目也面临着跨领域合作的各种挑战,尤其是在疫情之下这一年,能够坚持下去、不断推进的项目,日后的发展潜力显然非常值得关注。

文案:佀凯、钟飞

编审:武 晨

监制:王 兰

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