速度至上，超音速客機的過去、現在和未來

2020-08-29 飛行世界

過去，在追逐速度的飛行時代，噴氣式客機一度以兩倍音速在空中叱吒翱翔。

今天，我們不得不滿足於巡航速度僅為1000公裡/小時的旅行。

未來，超音速飛行能否重新進入我們的視野。

未來，超音速客機會回歸嗎？

自從1903年12月17萊特兄弟駕駛著自製的飛行者一號成功完成動力飛行以來，航空業在短短100多年中經歷了迅速的發展。懷特兄弟的第一次飛行大概持續了12秒，飛行了37米，萊特兄弟相信飛機的飛行速度達到了50公裡每小時。這是第一次人們開始對飛行速度產生概念。

往後的50年，美國和前蘇聯之間的冷戰和你追我趕的太空競賽加速了航天技術的急劇發展，對太空的探索同時也帶動了航空的進步，這個時期也見證了地球上最快客機之間的競爭，俄羅斯圖-144和協和式飛機。

繼續往後50年，超音速飛機逐漸退出歷史舞臺，當前的民航飛機的巡航速度一般穩定在0.7~0.85馬赫之間。乘客和航空公司對此都表示欣然接受，因為這實際上已經夠快了。

但這個世界從不缺探索者。距離萊特兄弟的第一次飛行，也不過只過去了一百多年，航空業能發展到如今的地步，正是因為這個世界有探索者。

美國一家超音速飛機研製公司Boom一直致力於將超音速飛機帶回人們的視野，並已經在製造樣機，預計於今年10月7日向公眾展示。而波音的研發部門也有這樣的計劃，波音的目標是到2050年能夠設計製造出一款超音速客機，從倫敦到紐約只需要飛行兩個小時。

Boom超音速公司推出的XB-1效果圖

圖-144 VS 協和式飛機

說到超音速飛機，大部分人都會聯想到俄羅斯的圖波列夫圖-14（TU-144）和英法聯合研製的協和式客機（Concorde）。雖然在最高速度上有一些討論，但通常認為蘇聯圖波列夫圖-144客機在時速上領先於協和式飛機。在達到超音速所需要的的時間上，圖-144也比協和式客機更快。

圖-144搶在協和之前試飛

圖-144於1968年12月31日首次試飛，比協和式飛機早了幾個月。它的理論最大速度為2.29馬赫（2430公裡/小時），在正常飛行情況下，速度一般平均在1.6馬赫左右。但「正常」實際上是一個非常奢侈的詞語，因為圖-144的輝煌時代實在太短暫了。

1977年11月，俄羅斯國際航空公司（Aeroflot）開始在莫斯科－阿拉木圖的航線上使用圖-144載客飛行。然而僅僅一年後，1978年，這架飛機就被航空公司退役了。在短短一年的運營中，圖-144隻完成了55個航班。

在短暫的輝煌中，圖-144飛機出現過兩次致命的事故。其中一次發生在1973年的巴黎航展上，原因至今不明。另一次發生在1978年的一次試飛中，飛機右翼燃油管線出現裂縫，輔助動力裝置啟動時，洩漏的燃油被點燃，引發機體大規模火災。飛行員設法駕駛飛機完成了一次相當成功的機腹迫降，然而機鼻摩擦地面折斷，橫飛的機身殘片組織不幸砸中了兩名飛行員。而燃料管線破裂也是飛機被認為不安全的主要原因。事故發生後，圖-144的客運航班也立即被叫停。

而作為圖-144的競爭對手，傳奇的英法協和式飛機，使用壽命則要長得多。協和式飛機在1976年1月投入使用後，主要執飛從倫敦希思羅機場（英國航空）和巴黎夏爾·戴高樂國際機場（法國航空）往返於紐約甘迺迪國際機場的跨大西洋航線。飛機進入巡航速度後能達到2.04倍音速（約2180公裡/小時），從巴黎飛到紐約只需約3小時20分鐘，比普通民航客機節省超過一半時間，所以雖然票價昂貴但仍然深受商務旅客的歡迎。

協和式飛機比圖-144運營了更長的時間

協和式飛機在2000年7月發生了一次重大的事故，法國航空的協和式飛機4590航班在從巴黎戴高樂機場起飛後因為左側引擎著火而墜毀，造成機上100名乘客和9名機組人員全部罹難，並造成地面的4人死亡。

目前客機中速度最快的

曾經的兩架超音速飛機都已經退出了歷史舞臺，那麼現在的亞音速民航客機中，誰是速度最快的呢？

現役最快的客機是波音747-8i，也被稱為747-8洲際飛機。這個系列的「天空女王」的最高速度達0.86馬赫，榮膺速度之王。然而想要體驗一下並不容易，因為目前，只有德國漢莎航空、大韓航空和中國國際航空三家航空公司擁有747-8i。

波音747-8i是目前巡航速度最快的客機

它的兄弟747-400的最大巡航速度為0.855馬赫，是目前第二快的客機。

超級巨無霸空客A380和波音787夢想客機同時位居第三，巡航速度為0.85馬赫。

波音777型飛機緊隨其後，巡航速度為0.84馬赫。


未來，新一代超音速客機正在回歸

但一切將會在今年10月變得不同，美國超音速客機研製初創公司Boom Technology正在致力於將超音速客機重新投入商業運營。總投資超過1.41億美元，該公司目前已接近完成XB-1超音速飛機的1:3樣機製造工作，並計劃在10月7號向公眾展示。

Boom公司的XB-1超音速樣機已接近完成製造

據Boom公司說法，XB-1演示樣機是實際飛機的三分之一大小。真實1：1比例的XB-1將於2025年推出，被命名為序曲Overture。目前計劃可搭載55名乘客，最高時速為2.2馬赫（2335公裡/小時）。

這意味著它將能夠在4小時30分鐘內從東京飛往西雅圖，或者在4小時內完成巴黎到蒙特婁的航線。

此外，Boom宣稱XB-1的推出將使超音速空中旅行成為商務艙乘客的新標準，因為無論對於航空公司還是乘客而言，乘坐XB-1出行的成本與目前同類的亞音速飛機是差不多的。


超音速會重新颳起民航業的旋風嗎？

在商業航空基本上都是黑色的一年，甚至持續低迷的幾年中，Boom公司的超音速飛機能否給低迷的航空業打一針強心劑呢，讓我們能夠見證50多年來累積的科學進步能在超音速飛行上帶來多大的突破和飛躍？

相關焦點

  • 再現超音速客機
    陳靈進 唐軍偉曾幾何時，在空中風馳電掣的「協和」號超音速客機吸睛無數、風光無限，堪稱空中旅行的「王者」。後來，由於其成本高昂和安全性不足等原因，於2003年黯然退役。十幾年來，隨著科技發展，現如今又有「後浪」繼承「協和」號的衣缽，加入超音速客機的研製之中。
  • 首架Boom超音速客機擬2020年試飛 飛行速度將超所有客機
    參考消息網5月8日報導 美媒稱，布姆科技公司日前宣布，維珍銀河公司的理察·布蘭森與該公司籤訂了打造一款超音速飛機的夥伴協議。布姆公司說，這款飛機的飛行速度將超過協和客機以及當今其他任何客機。據美國趣味科學網站5月5日報導，飛行速度超過音速的飛機最初是在20世紀中葉研發的。但總部位於丹佛的布姆公司說，規章制度和技術挑戰令這一概念的創新與發展陷入停頓。這家航空初創公司說，它的目標是通過研發一款時速為2335公裡的現代超音速客機來改變這種局面，這個速度相當於音速的兩倍。目前已經退役的「協和」客機的飛行速度約為每小時2180公裡。
  • 超音速客機驗證機將試飛！一旦服役將是C919大客機最強大對手
    協和式客機的飛行速度可達到2.04馬赫，最大航程為5100公裡，需要3.4公裡的跑道才能起飛，著落需要2.2公裡長的跑道。由於協和式客機可超音速飛行，進行超音速飛行時只能在海洋上空，目的是減少音爆對地面建築物的影響。多方面的限制使得協和式客機只能飛歐洲到美國的航線，票價還達到9000美元，大部分人完全消費不起，因此法航事故之後，協和式客機正式退役。
  • 民航客機發展史上的奇葩：從超音速說起，看協和號飛機的曇花一現
    超音速客機「協和號」的誕生協和號飛機是由法國宇航和英國飛機公司聯合研製的一款超音速客機因此，超音速客機被人們認為是未來的發展方向。因此，各國相繼投入到超音速客機的研製發展歷程。1956年，英國政府成立了超音速運輸飛機委員會，開始探討超音速飛機的可行性。1959年，委員會得出結論，超音速客機是可以實現的，在技術上是可行的。
  • 中國的超音速客機能有多好？超越美國XB系列超音速客機一個檔次
    美國的超音速客機XB-1將逐步提升至3馬赫，這意味著將來隧道盡頭會有光明。超音速的飛機XB-1最高速度為2.2馬赫，這使其能夠將將倫敦飛往紐約的飛行時間從八個小時縮短至三個小時，當速度達到7馬赫，客機最快可以縮短至30分鐘。（倫敦到紐約是5500公裡）它同時是一架組裝好的飛機，具備美國人所談論的所有技術。
  • 超音速豪賭，「協和」客機悲劇史
    英法「協和」是一架獨特而優雅的超音速客機，外形流暢極具現代感，但經過四分之一世紀服役後，該機仍黯然退役，標誌著超音速客機時代的終結。在這個過程中，「協和」又經歷了什麼？1956年英國飛機和發動機製造商、航空研究結構和英國政府成立超音速運輸機委員會，研究超音速客機的各種可行性。到60年代初，英國飛機公司（BAC）牽頭研究的無尾三角翼布裡斯託223概念已經非常完善了。但要研製耗資如此巨大的超音速客機，英國意識到需要與其他國家合作。
  • 超音速客機想再次上天?解決音爆是首要問題
    8月31日消息，據國外媒體報導，距離世界第一家超音速客機協和式飛機退役已經有15年的時間。而現在，包括初創企業的諸多航空公司已經開始行動起來，期望超音速客機再次飛上藍天。協和式飛機Concorde Alpha Foxtrot已經有15年時間沒有飛上藍天了，但它看起來仍然像是從遙遠未來而來的飛行器。
  • 俄羅斯寄希望於超音速客機的研製
    俄羅斯聯邦科學和高等教育部將負責監督新技術的研發和應用。值得一提的是，該組織由弗拉基米爾·普京總統於2018年成立。在談到該技術未來的的應用目標時，航空網站Flight Global引用了空氣流體動力學研究所所長Kirill Sypalo的原：「該技術未來的的應用目標，在於解決未來超音速飛行的基本問題。」
  • 中國需要超音速客機嗎?美國X-59再獲突破,超靜音戰機未來如何?
    根據NASA方面和洛克希德·馬丁公司的估計，X-59超靜音驗證機在17000米的高度以1.27馬赫的最大飛行速度進行飛行時，地面上能夠聽到的聲音僅有75分貝，相當於關閉汽車車門的聲音。美國在1973年立法，禁止任何非軍用飛機在美國領空進行任何超音速飛行行動，自此，在美國領空進行超音速飛行就成為美國軍方和NASA等少數特殊機構的專利。
  • 超音速客機你坐嗎，飛一次夠吹一輩子那種
    ，這款驗證機將被用來證明超音速客機的未來是安全的，而且在環境和經濟性方面可持續。目前看來，維珍銀河的Mach 3和序曲超音速客機有所區別，更像是一架超音速豪華公務機，票價肯定低於維珍銀河太空旅行的25萬美元，但估計差距不大。
  • 世界飛行速度最快的客機,飛行速度和油耗是波音747的兩倍
    協和式客機，上世紀超音速飛機21世紀很少有人提到超音速客機，一般民航客機飛行速度在亞音速。上世紀科技發展十分迅速，小編也總結了一個特點，世界各國發展科技，特別是美蘇，在發展的產物都極致的追求其速度或者體積，也可以說是追求其性能的最大化。
  • 美國新超音速客機量產！洛杉磯飛北京只要5.5小時
    導讀： 美國新一代超音速飛機量產化，已接受航空公司預定；從洛杉磯飛北京僅5.5個小時，票價和現在的機票價格基本相同。這款雙座機是史上第一架由私人出資建造的超音速飛機。XB-1長21米，翼展6.4米，可搭載兩名試飛員，飛行速度高達2.2倍音速（約2700公裡/小時），最大飛行距離為1900公裡。
  • 紐約飛倫敦航程不用兩小時 3馬赫超音速客機概念圖曝光
    屆時若性能符合預期，將能打破1996年由英國航空公司（British Airways）超音速協和客機創下的至今仍高懸的跨大西洋商業飛行紀錄，當時紐約飛倫敦只花兩小時52分59秒。據外媒報導，長期投注於「超音速旅行」的維珍銀河公司，在當地時間2020年8月3日宣布，已完成和包含美國太空總署NASA在內的任務概念審查（MCR），並獲得美國聯邦航空總署（FAA）新創中心授權等計劃上的裡程碑。維珍銀河公司透露，已和美國航空發動機製造商勞斯萊斯（Rolls-Royce）籤訂合作意向書（MOU），將共同設計、開發用於高速商用飛機發動機的技術。
  • Boom公布超音速商用客機XB-1原型 未來3.5小時倫敦飛紐約
    噴氣式飛機初創公司Boom最新公布了其超音速跨大西洋客機的原型——XB-1，該客機預計將於明年起飛。其速度可達1.3馬赫（Mach），最終設計的成型機預計在短短3.5小時內可以搭載多達88名乘客從倫敦飛往紐約。
  • 世界首架超音速客機!當眾爆炸解體,就飛了55次載客航班
    觀天下風雲，看世界之最，今天我們來介紹一下全世界第一種量產的超音速客機，前蘇聯的圖114客機。上世紀60年代，大量先進的超音速飛機相繼問世。而世界科學技術比較發達的國家也相繼討論超音速客機的可能。蘇聯在得知英法聯合研製協和飛機後，也迅速開始了自己的計劃，這就是我們要說的圖144客機。
  • 全球首款超音速噴氣客機,Boom XB-1裝數百個3D列印零件
    南極熊獲悉，世界第一臺商用超音速飛機演示機Boom XB-1，將在2020年10月7日正式亮相。機身已經組裝好；機翼已經過測試並安裝；引擎已經準備就緒。XB-1的完整組裝展示了安全、高效和可靠的超音速飛行的關鍵技術，在未來超音速旅行有著裡程碑式的意義。這款飛機，從設計、製造和使用的材料上，都進行全新的重構。
  • 美國公布「靜音」超音速客機方案 音速1.8倍
    據美國媒體報導，雖然仍處於概念階段，但洛克希德馬丁(359.36, -3.44, -0.95%)公司本周發布的一種新的超音速飛機設計，可能是迄今為止最清晰的跡象，表明我們正處在超高速空中旅行的新黃金時代的邊緣。
  • 民航客機速度的百年「進化史」
    今年初，美國航空航天局（NASA）向洛克希德·馬丁公司資助2000萬美金研發商用超音速客機，這一投資也是NASA「X-planes」系列計劃之一。上一次有超音速客機進行商業飛行也已經要追溯到2003年，英法合造的「協和號」超音速客機在經歷了27年的商業運營後最終宣布停飛。
  • 3倍音速巡航，維珍銀河研發新一代超音速客機
    不過，一直在航空業特立獨行的英國富翁理查·布蘭森這次依然不走尋常路，他旗下的維珍銀河公司繼續高調研發新一代超音速客機。最新一版的設計是：在1.8萬米高空以3倍音速巡航，顯著快於2倍音速巡航的&34;。英國老牌航空發動機廠商羅爾斯-羅伊斯將負責為維珍銀河的新一代超音速客機提供引擎
  • 仿真與3D列印重塑超音速飛行未來的單座測試飛機
    而如今，3D列印不僅在超燃衝壓發動機方面，而是在包括碳纖維材料及更多零件的製造方面，重塑超音速飛機的飛行未來。Boom超音速飛機的開發與組裝現場Boom將於2020年10月7日舉行XB-1的現場公開演示，該飛機將測試並演示用於開發更大的超音速Overture的原理，Overture是一架針對商業運營商的客機。通過XB-1將證明安全、高效和可持續的超音速旅行的關鍵技術。