时隔20年,超音速客机再度“卷土重来”?

时隔20年,超音速客机再度“卷土重来”?
2021年01月28日 17:35 央视

原标题:时隔20年,超音速客机再度“卷土重来”? 来源:央视新闻客户端

当地时间1月26日,据美国有线电视新闻网(CNN)报道,美国飞机制造商Aerion将在佛罗里达州建立一个庞大的全球新总部,并于2023年开始生产超音速飞机。有媒体认为,这将可能成为50多年来第一架进入商业服役的超音速客机。

△美国飞机制造商Aerion新总部概念图(图片来自CNN)△美国飞机制造商Aerion新总部概念图(图片来自CNN)

超音速客机是指其速度比音速快的民航客机,历史至今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式飞机,以及苏联的图-144,均在1960年代末出现,其中协和式客机以其极高的人气和传奇的发展历史而成为一代超音速客机的代表。

超音速客机“太难了”

1952年

美国波音公司开始超音速客机验证。

1956年

英国政府成立超音速运输飞机委员会,开始探讨超音速飞机的可行性。

1959年

委员会得出结论,超音速客机是可以实现的,在技术上是可行的。

△英航协和式超音速客机

△英航协和式超音速客机

1963年

美国肯尼迪政府决定向超音速客机计划注资,承诺由国家承担75%开发费用。同时,英法政府也合作研发超音速客机。

1967年

首架协和式超音速客机在法国图卢兹出厂,飞机最后命名为协和式(Concorde)飞机。

命名过程中,英国方面要求以英文拼写“Concord”命名,但法国方面据不接受,最终,这一英法合作的超音速客机仍然以“Concorde”法语拼写命名。

△法航协和式超音速客机

△法航协和式超音速客机

英国方面对法式命名结尾的“e”解释为“卓越”(excellent)、“英格兰”(England)、“欧洲”(Europe)和“友好协约”(Entente Cordiale)。

1969年

3月2日,协和式客机在法国图卢兹成功起飞并安全降落,实现了协和式客机的首航。但是,这并非第一架成功试飞的超音速客机,因为苏联于1968年12月31日试飞的图-144抢走了“第一”,尽管当时的图-144客机机舱“十分简陋”。

△1969年3月2日协和式客机首航

△1969年3月2日协和式客机首航

1996年

协和式飞机从伦敦飞往纽约,仅耗时2小时52分钟,创下了民航飞行史上的最快纪录。(目前普通民航客机需要8小时左右

2000年

7月25日,一架协和式客机由巴黎戴高乐机场滑行起飞时发生爆胎,造成飞机失事。空难导致机上109人全部罹难,地面4人死亡。

△飞机起火时画面△飞机起火时画面

2003年

英航和法航相继宣布,协和式客机正式退出商业运营,自此为人类第一次尝试跨音速商业旅行的努力划上了句号。

△2003年10月24日,协和式超音速客机降落在英国伦敦希思罗机场。完成了最后一次商业飞行。△2003年10月24日,协和式超音速客机降落在英国伦敦希思罗机场。完成了最后一次商业飞行。

至于协和式客机的“竞争对手”——图-144客机——早在1984年后就彻底停止了商业飞行。

△据官方记录,图-144在1987年完成了从克里米亚飞往基辅的航行,这也是它作为超音速客机最后的一次飞行。△据官方记录,图-144在1987年完成了从克里米亚飞往基辅的航行,这也是它作为超音速客机最后的一次飞行

商飞阶段,图-144也发生了多起严重安全事故。虽然协和式客机服役时间也很短,比其更短寿的图-144在民航史上的评价却更加惨淡。

超“音速”下的弊端

自提出超音速客机这一概念到英法合作研发的协和式客机、苏联研制的图-144面世,再到后来两类超音速飞机相继结束短暂的商业运营,超音速客机短暂的历史也突显其诸多缺点。

△六架协和式飞机停在停机坪上(图片来自:英国航空)△六架协和式飞机停在停机坪上(图片来自:英国航空)

舒适性差

协和式超音速客机虽然将横跨大西洋的时间从六个小时缩短到三个小时,但为实现超音速而不得不更加纤细的气动设计,必然会缩小乘客的空间。体现在协和式客机上,就是比普通飞机头等舱更贵的机票价格,却只有经济舱大小的座位。

△协和式超音速客机机舱△协和式超音速客机机舱

噪声大

此外,超音速客机马力强大的喷气发动机也增大了其产生的噪音。资料显示,协和式飞机起飞噪音为119.5分贝,比波音787约为90分贝的起飞噪音高出近30分贝

△点击视频感受协和式超音速客机“有多吵”

△音爆示意图(飞机在空中高速飞行压缩了前面的空气产生了冲击波图片来源:NASA)△音爆示意图(飞机在空中高速飞行压缩了前面的空气产生了冲击波图片来源:NASA)

除了噪音大,飞机在冲破音障时,乘客可能会感到肌肉紧张,头晕和被压低的感觉。不过对当时购买协和式客机机票的乘客来说,体验一把“超音速”才是他们的目的

成本高、油耗高

协和式超音速客机一次可满载95.6吨的燃油,但每小时却要消耗20.5吨(波音747-400亚音速巡航时每小时耗油约12吨)。

由于飞机体积限制,协和式客机的最高载客数量在100人左右,远低于普通干线客机动辄200人的载客数量。至于运载每名乘客所需油耗,协和式客机却远超普通客机,每名乘客的人均燃油消耗是波音747或者777的7倍左右

高油耗加之超音速飞机区别于普通飞机高昂的养护费用,都导致航司运营成本居高不下。80年代初,一张从纽约飞往伦敦的协和式客机机票售价高达约4000美元

因为协和式客机最高可达2.33倍音速的飞行速度已经超过了地球的自转速度,从英国伦敦飞到美国纽约只需要3个小时,而两地之间的时差是5个小时,所以到达目的地的时间比出发时的当地时间还要早。此前,协和式客机曾经有过一句经典广告语:“还未出发就已到达”

跃跃欲试 超音速客机一直试图“卷土重来”

尽管人类早就掌握了超音速客机的制造技术,但协和式客机的失败运营经验也时刻警醒着人们,不要轻易尝试使用超音速客机运营航线。

但时隔近20年,随着科技发展,现如今又有“后浪”加入超音速客机的研制之中。

△美国有线电视新闻网CNN于当地时间1月26日报道称,美国飞机制造商Aerion将在佛罗里达州建立一个全球新总部,并于2023年开始生产超音速飞机。△美国有线电视新闻网CNN于当地时间1月26日报道称,美国飞机制造商Aerion将在佛罗里达州建立一个全球新总部,并于2023年开始生产超音速飞机。

美国飞机制造商Aerion计划于2024年对其生产的超音速客机AS2进行首飞,2026年计划将其投放市场,单机造价估算约为1.2亿美元,仅比制造一架波音737贵约3000万美元,是一架空客A380造价的一半。

△AS2概念图(图片来自CNN)△AS2概念图(图片来自CNN)

比起目前主流商业客机制造商主打“低运营成本”“大载客量”“低油耗”的客机制造和研发理念,Aerion瞄准的是高收入群体。该公司负责人表示,AS2只有2到8名的载客量,但他们瞄准的是超音速商务旅行的全新市场。

不过瞄准这一市场的超音速客机制造商也不止Aerion一家。

△负责人表示,第一批旅客目标市场是富人群体,低成本航空公司及其乘客不会成为目标市场。(图片来自CNN)△负责人表示,第一批旅客目标市场是富人群体,低成本航空公司及其乘客不会成为目标市场。(图片来自CNN)

美国Boom Supersonic公司在2020年10月7日,发布了首架独立研发的超音速客机XB-1生产计划。英国维珍银河公司也在2020年公布了超音速喷气式飞机的设计计划。

△为有效解决“音爆”问题的困扰,XB-1采用了细长机身设计(图片来自Boom Supersonic官网)△为有效解决“音爆”问题的困扰,XB-1采用了细长机身设计(图片来自Boom Supersonic官网)
△英国维珍银河公司超音速喷气式飞机概念图(图片来自:维珍银河)△英国维珍银河公司超音速喷气式飞机概念图(图片来自:维珍银河)

尽管伴随着不可预知的风险,在各大航空公司宣布重启超音速民航客机计划后,美国联邦航空管理局FAA还是为超音速客机的“复兴之路”亮起了绿灯。

FAA 在《最终规则》文件中明确指出,每次飞行测试都需经过单独的批准,其中涉及对途径区域的环评分析。

△美国本土超音速飞行仍被管制,但新法规将允许飞机制造企业可申请豁免,同时对相关流程予以简化△美国本土超音速飞行仍被管制,但新法规将允许飞机制造企业可申请豁免,同时对相关流程予以简化
△波音公司甚至构想将来制造速度达5倍音速的客机波音公司甚至构想将来制造速度达5倍音速的客机

在沉寂了近二十年后,超音速客机颇有“卷土重来”之势。不过,燃料成本、愈来愈严格的环境法规,以及技术上的各类限制都让超音速客机制造商将其目标用户对准了富人群体。只是这个群体究竟能否支撑起未来的超音速客机市场,各类超音速客机又能否足够安全,能否避免重蹈协和式与图-144的覆辙,一切都是未知数。

监制丨陆毅

制片人丨赵新宇

主编丨崔翀

视频丨陈昱帆

编辑丨陈昱帆

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