超音速客机又回来了?
作者 王静仪 刘颖
发表于 2025年3月

从纽约到伦敦,我们日常坐的喷气式客机要用6小时55分钟,而超音速飞机最快仅需2小时53分钟,节约一半以上时间。

如何将飞机的时速提升到2000公里以上,人类对速度的渴望从不停止。

一代传奇超音速飞机协和飞机的停产,至今还令不少航空迷、军事迷扼腕叹息,它曾以2.04马赫(2.04倍音速,一马赫约为340m/s)的速度呼啸而过平流层,速度比地球自转速度还要快,但也因音爆污染、油价飙升与市场需求错配,沦为技术与商业现实夹缝中的牺牲品。

时隔20多年,超音速飞机又回来了。美国国家航空航天局(NASA)近日证实,美国航空初创企业Boom Supersonic公司研制的XB-1技术验证机,在超音速飞行过程中没有产生音爆,意味着超音速客机商业化正式迈入可落地阶段。

仅从技术上造出一架超音速飞机并不难,但要舒适、要有收益,难度呈几何倍数增加。

现今,超音速客机目前仍属“非主流”,若能解决噪音与成本问题,或催生万亿级新市场。

音爆,绕不过去的问题

协和式客机超音速飞行时会产生巨大噪音,在20世纪60年代的一次测试中,其飞行产生的音爆震碎了建筑的窗户和地上的石膏。

基于此,1973年美国联邦航空管理局禁止民用超音速飞机在陆地上飞行,很多机场也拒绝其升降,导致其可飞行的航线大大减少,协和客机也只能飞出美国陆地上空后,在海上才开始超音速飞行。这个禁令至今已有50多年。

超音速客机产生音爆可以用生活中的现象来理解:当飞机飞得比声音还快时,飞机前方的空气来不及“躲开”,被挤成一个圆锥形的“空气墙”(学名叫马赫锥),这个过程就像你拿根棍子快速搅动水,后面会形成一圈一圈的涟漪,只不过这里换成了空气的剧烈波动。

飞机的机翼、尾翼这些部件在超音速飞行时会疯狂搅动空气,形成一连串的“压力波”和“膨胀波”,这些波在空中互相碰撞、叠加,最后变成两道“音爆墙”砸向地面,当这两道墙经过地面时,就像有人突然在你耳边放了个大爆竹,震得耳朵嗡嗡响——这就是音爆。

而且,飞机越大、越重,产生的“音爆墙”就越结实,声音也就越响。比如协和客机比普通客机大很多,音爆声能震碎玻璃。这也是为什么现在很多超音速飞机都设计得又细又长,尽量减少空气阻力,降低音爆的动静。

解决音爆,继而突破在陆地上飞行的禁令,成了当代超音速飞机要解决的首要问题。

Boom公司制造的XB-1验证机做出探索。2025年2月10日,在加州莫哈韦沙漠的跑道上,XB-1开展了突破音速的飞行,一度加速至1.122马赫,但没有产生音爆,这一飞行得到NASA的验证。

本文刊登于《财经》2025年6期
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