新型超音速客机，新超音速客机迎来重大进展

新型超音速客机，新超音速客机迎来重大进展起飞噪声，“协和”号飞机和图-144的运行问题之一是发动机噪音水平高，与起飞时使用的非常高的射流速度有关，更重要的是飞越机场附近的社区。超音速客机的发动机在超音速巡航期间需要相当高的比推力（净推力/气流），以最大限度地减少发动机横截面积，从而减少机舱阻力。因此设计一种可以有效降低噪音的外形与发动机是一项非常大的挑战。在机身设计结构问题上，超音速飞行器的速度需要更窄的机翼和机身设计，用于承受更大的应力和温度。这导致了气动弹性问题，需要更重的结构来最大限度地减少不必要的弯曲超音速客机T还需要更坚固的结构，因为它们的机身必须加压到比亚音速飞机更大的差分，亚音速飞机不在超音速飞行所需的高空运行。超音速客机是指能够实现以超过音速飞行的民航飞机，在世界历史上，仅有两种超音速客机曾经批量生产并投入商业营运，分别为英国、法国联合研制的协和飞机，以及苏联研发的图-144。图-144的最后一次客运航班是在19

本文作者：北月清风

据环球网援引CNN的报道称，近日在英国主办的范堡罗航空展上，总部位于美国科罗拉多州的初创公司Boom Supersonic推出了其一直研发的超音速客机Overture的新设计。

根据Boom在范堡罗航空展所公布的 Overture超音速客机的最新设计，这款客机采用的最新轮廓机身可以优化气流以减少阻力、提高燃油效率；采用的复合改性增量平面形式有助于提高超音速性能和亚音速稳定性，以最大限度地提高安全性和效率；其还采用了鸥翼设计，有助于降低超音速噪音，并最大限度地减少发动机应力；它的引擎设计采用的是四引擎设计，可以提供高效的超音速性能，保持标准温度范围，并在没有加力燃烧室的情况下飞行，以最大限度地降低噪音和油耗。

超音速客机的研发面临着噪音控制、机身设计等诸多挑战

超音速客机是指能够实现以超过音速飞行的民航飞机，在世界历史上，仅有两种超音速客机曾经批量生产并投入商业营运，分别为英国、法国联合研制的协和飞机，以及苏联研发的图-144。图-144的最后一次客运航班是在1978年6月，“协和”号飞机的最后一次商业飞行是在2003年10月。

图-144客机与“协和”号客机的最终停飞与超音速客机研发所面临的诸多挑战有着密切关系。例如，“协和”号客机的终止就是在陆地上空进行超音速飞行的时候，会有巨大的音爆对地面人员和建筑物造成损害。静默超音速飞行将决定这个庞大的市场是否能被再次启动。对噪音的担忧及其对环境的影响，在“协和”号客机的消亡中发挥了重要作用

根据空气动力学规律，对于所有在空中行驶的车辆，阻力与阻力系数，空速平方和空气密度成正比。由于阻力随速度迅速上升，超音速飞机设计的一个关键优先事项是通过降低阻力系数来最小化这种力。这就产生了超音速客机的高度流线型形状。在某种程度上，超音速飞机还通过在比空气密度较低的亚音速飞机更高的高度飞行来管理阻力。

在机身设计结构问题上，超音速飞行器的速度需要更窄的机翼和机身设计，用于承受更大的应力和温度。这导致了气动弹性问题，需要更重的结构来最大限度地减少不必要的弯曲超音速客机T还需要更坚固的结构，因为它们的机身必须加压到比亚音速飞机更大的差分，亚音速飞机不在超音速飞行所需的高空运行。

起飞噪声，“协和”号飞机和图-144的运行问题之一是发动机噪音水平高，与起飞时使用的非常高的射流速度有关，更重要的是飞越机场附近的社区。超音速客机的发动机在超音速巡航期间需要相当高的比推力（净推力/气流），以最大限度地减少发动机横截面积，从而减少机舱阻力。因此设计一种可以有效降低噪音的外形与发动机是一项非常大的挑战。

除此之外，音暴也是超音速客机需要克服的重要难点。“协和”号客机的退出就与音暴有着很大的关系。

Boom公司研发的超音速客机有了一个很大进展，在机体设计、控音降噪方面有大进步

自“协和”号客机退出世界航空舞台至今，已有近20年，但对于超音速客机的研发一直从未停止。

2020年10月，美国超音速客机设计公司Boom曾发布了其正在研发的超音速概念客机—— XB-1，2021年5月，Boom公司总裁布莱克‧斯库尔在接受CNN专访时描述了对行业和公司的未来发展前景。按照设计方案，Overture超音速客机将会是一款能搭载65-88人以2.2倍音速飞行最远8300公里的三发三角翼布局客机，一旦投入使用后，由纽约飞往伦敦全程仅需要3小时15分钟，由洛杉矶飞往悉尼将需8小时30分钟。按照Boom公司目前的时间表，Overture客机将于2022年美国工厂开始动工建造，2023年开始制造首架原型机。

斯库尔还表示，Boom正在重拾“协和”号留下的梦想，但是将会在经济性和环保方面做出重大改进，以使超音速飞行触手可及。他还称：“由于高不可攀的价格（90年代12000美元，相当于今天20000美元），乘坐”协和“号飞行对许多人来说只能是一辈子一次的体验，而他们希望未来旅客以超音速旅行时，四小时的机票只需大约100美元。不过这只是中长期的设想，还需要两至三代人的努力。”

斯库尔形容Overture超音速客机将会是一个同波音757大小相同的飞机，将适用于目前的窄体飞机登机桥。科技进步将能大幅降低人们还停留在上世纪对超音速飞行非常昂贵的刻板印象，同时替代能源的采用也将使超音速飞行实现零排放。

当时曾有美国航空专家认为Boom的目标有点过于大胆，举个例子，如果以传统引擎来说，在达到2.2倍音速时，引擎会释放出大量热能，甚至会把引擎熔化，要实现这一设计需要材料科学的巨大进步，这可能耗时20年才能实现。虽然目前看起来有点天方夜谭，但是超音速客机概念现在方兴未艾。Boom的另一个竞争对手、来自佛罗里达的Aerion也曾于2021年三月披露了其可以搭载50人的超音速客机AS3研究计划，将能以更快速的4倍音速飞行。

Boom 研发的Overture超音速客机被认为是世界上第一架从一开始就使用100%可持续性航空燃料的大型商用飞机。这样一来，航空公司关心的超音速客机经济性问题，得到解决。按照计划，Boom Overture将会在2025年推出首架飞机，并在2026年完成首飞，如果一切按计划进行，2029年正式投入使用，投入商业服务。目前，美国联合航空公司已经购买了15架Overture。

2022年初，Boom公司进一步透露消息称， Overture超音速民航客机将以1.7马赫或约1300英里/小时的速度飞行，从而缩短一些最长国际航线的时间。1.7马赫是什么概念呢？目前普通的民航客机速度不过才0.8马赫，也就是说，Overture超音速客机的速度至少是目前民航客机的2倍多。 Overture超音速民航客机将在四个半小时内从东京飞往西雅图，而不是平时的至少八个半小时。

目前Boom公司还在进行Overture超音速民航客机的各种试验。从“协和”号客机退出世界舞台的经验教训看，近期Boom公司研发的重点集中在确保这种超音速喷气式飞机既可持续又更安静。其中在这次的范堡罗航空展上，就可看到这一点。针对Overture超音速民航客机最新设计，Boom公司总裁斯库尔称：“与“协和”号飞机相比，今天我们能够在整个机身，机翼和垂直尾部使用碳复合材料，这使我们能够更加符合空气动力学，提高效率。这有助于减少消耗燃料的阻力，并使飞机更加省油。”

自从协和客机停止运营之后，这个世界上能体验到超音速飞行的，就只剩下了战斗机和一部分轰炸机的飞行员。如果这次Boom公司研发的Overture超音速民航客机能够克服以往的缺陷，重新进入人类航空世界的话，这对人类航空史来说，将是一个巨大的进步，人类的空中航程时间将大大缩短。