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超音速飞机新时代到来:最高时速达1.2万公里

2016.04.05 07:20:03
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新浪科技讯 北京时间4月5日消息,理查德•布兰森爵士准备订购10架Boom超音速喷气机。制造商称,这一举措宣告了“平价”超音速旅行时代的到来。
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超音速飞机新时代到来:最高时速达1.2万公里

  新浪科技讯 北京时间4月5日消息,维珍航空公司(Virgin)创始人理查德·布兰森(Richard Branson)于上周宣布,维珍将订购10架Boom超音速喷气机。制造商称,这一举措宣告了“平价”超音速旅行时代的到来。

  Boom超音速飞机的飞行速度将达到每小时1451英里(约合每小时2335公里),比协和式飞机快100英里(约合160公里),只需三个半小时就能从纽约飞到伦敦。而这还不是未来唯一具有开创意义的飞机。

  从穿过地球最上层大气的航线,到装有火箭推进器的飞行器,本文将介绍一系列新奇的概念机。它们将大大减少我们的旅行时间,并推动超音速旅行时代的到来。

  Boom超音速飞机

  Boom公司由前亚马逊主管布雷克·史高尔(Blake Scholl)创立。Boom超音速飞机上装有40个座位,从伦敦飞至纽约只需三个半小时,票价5000美元(约合3.2万元人民币)。据史高尔称,适合该飞机市场的有500条航线,例如,从旧金山到东京只需5小时,而从洛杉矶到悉尼只需6小时。

  从模拟飞行结果来看,Boom超音速飞机比协和式飞机更安静,并能节省30%的能耗。

  飞机上的座位将分为两列,这样每名乘客都可以独享窗户和走道。为了减轻重量,座椅都采用了标准国内一等舱设计,即不能放倒平躺。

  为了减少飞行时间,Boom超音速飞机将在6万英尺(约合1.8万米)的高度飞行。在这个高度上,乘客可以清晰地看出地球表面弯曲的弧度。而它的飞行速度也比一般的客机快2.6倍。

  超音速飞机

  在协和式飞机停飞十几年之后,NASA在八项研究项目上投入了230万美元资金(约合1496万人民币),希望能重新实现超音速飞机之梦。

  为了恢复超音速飞机的使用,这些研究项目将努力降低音爆产生的噪音,提高燃料使用效率,并减少其对臭氧层造成的不良影响。

  超音速飞机在飞行了30年之后,于2003年退出了历史舞台。最后一架协和式飞机从纽约出发,飞过大西洋,降落在伦敦西斯罗机场。由于协和式飞机无法继续为公司带来利润,法航和英航最终决定弃用这种飞机。

  Skreemr超音速飞机

  乘客都希望在未来旅行时、飞行时间能大大减少。

  一架名为Skreemr的概念机试图将飞行速度提到10马赫(音速的10倍),只需半小时就能从伦敦飞到纽约。

  设计师查尔斯·庞巴迪(Charles Bombardier)和雷伊·马蒂森(Ray Mattison)为该超音速飞机设想了一款发射系统,由液氧或火箭煤油供能,通过弹射发射到空中,并最终达到每小时近7700英里(约合1.24万公里)的时速。

  Lapcats超音速飞机

  英国BAE系统公司今年宣布将对Reaction Engines公司进行投资。后者正在研发一款新型引擎,将伦敦与悉尼之间的飞行时间减少到4小时。

  利用该技术,这款名为Lapcats的客机能够达到5马赫的飞行时速,是协和式飞机的2.5倍。但这样的设计至少还要20年才能变为现实。

  Concorde 2协和式飞机

  这款飞机的概念由空客公司提出,最高飞行时速将达到4.5马赫,从伦敦飞至纽约只需一小时。空客公司还表示,该飞机只需三小时就能从东京飞达洛杉矶。

  它将采用垂直升空的方式,并在水平滑翔的过程中打破音障。

  在计算机模拟的concorde-2协和式飞机飞行视频中,我们可以看到这些细节都已经被考虑在内。由于它在飞行过程中会经历陡升和陡降,并且飞行速度极快,因此被称为“世界上海拔最高的过山车”。

  该飞机的专利证书中介绍了三种不同的引擎,由三种形态的氢气提供能量,共同将飞机的时速提高到每小时5500公里。

  concorde-2协和式飞机上安装了两架涡轮式喷气飞机,因此可以在起飞时采用垂直升空的方式,并在达到音速前将其收回到机身里。

  该飞机上还安装了一台火箭引擎,因此可以攀升到3万米的高度。接下来飞机将由翼式冲压发动机接管,达到最终的飞行速度。

  空客公司称,他们已经对该飞机的空气动力学进行了专门设计,希望以此限制音爆的发生,让它比协和式飞机更加安静。后者由于噪音太大,在飞过人群密集的地区时,经常会接到人们的投诉。

  不过,与协和式飞机不同的是,空客将把concorde-2协和式飞机的乘客数量限制在20人,票价肯定也不会便宜。

  Antipode超音速飞机

  查尔斯·庞巴迪设计的最新概念机能够达到24马赫的时速,比Skreemr快两倍,比协和式飞机快12倍。

  这款概念机名为Antipode,可以乘坐10人,时速可达每小时2万公里,只需11分钟就能从伦敦飞抵纽约。

  庞巴迪之前曾与工程师约瑟夫·哈泽泰(Joseph Hazeltine)有过接触,后者提出了一种名叫“长穿透状态”(long penetration mode)的空气动力学现象,并以此提出了一款全新的超音速概念机—— Antipode超音速飞机。

  Antipode超音速飞机将使用可重复利用的火箭推进器,可以从任何机场直接起飞。

  这些火箭推进器将被安装在Antipod的机翼上,并为其提供巨大的推力,让飞机攀升至1200米的空中,并达到5马赫的时速。接着加速推进器将从机身上脱离,并像Blue Origin公司的推进器一样,飞回航空基地。

  当时速达到5马赫时,机载计算机将启动超音速燃烧冲压喷漆发动机,在1200米的高空将飞机加速至24马赫。

  该飞机将通过机鼻上安装的喷嘴向外排出一些以超音速流动的空气。空气的对流便会引发一种名叫“长渗透模式”(LPM)的现象。LPM可以降低飞机表面的温度,并减少突破音障时产生的冲击波和噪声。

  飞机机翼前缘也将装有一排喷嘴,让空气从中流出。这样一来,机翼前缘也可以利用LPM现象进行冷却。

  飞机的机翼可以获得足够的升力进行滑翔,最终降落在长度约1.82公里的跑道上。

  “Antipod可以作为商业或军事用机,在不到一小时的时间里,就可以将两名高级官员运送到世界各地,最远可以飞行2万公里。”庞巴迪说道,“我认为每架飞机的造价至少得1.5亿美元(约合9.76亿人民币)。如果有这样的需求,这种飞机或许真的能成为现实。但我们首先得进行进一步研究。”

  SpaceLiner 空天飞机

  SpaceLiner高超音速飞机速度将达到音速的20倍,只需90分钟就能将乘客从伦敦送至悉尼。该飞机预计将于2030年研发上市。

  德国航空公司于2007年首次提出这一计划,随后便将其搁置一旁。但他们现在又宣布,如果能募集到330亿美元(约合2148亿人民币)的话,他们在几十年内就能将这一设想变为现实。

  到时欧洲和美国之间的飞行时间将被缩短到60分钟——当然,这样的航程也价格不菲。

  该飞机将采用两段式可重复利用系统,由乘客舱和一台推进器组成。推进器将采用环保的火箭推进系统,由液氢和液氧提供能量。

  SpaceLiner上安装的引擎可以在10分钟之内就将飞机加速到音速的20倍。

  在推进器从机身分离之后,乘客舱将在海拔80公里处继续无动力滑翔,并缓缓下降至指定目的地。

  SpaceLiner高超音速飞机只需8分钟左右,便能攀升到80公里的高度,抵达地球的大气上层,然后以超过每小时1.5万英里(约合2.4万公里)的超高时速滑翔回到地球表面。

  该飞机的票价估计将高达数十万美元。(叶子)

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