最近幾天,俄羅斯新型脈沖爆震發(fā)動機的問世讓航空迷好一陣激動:雖然這是一款航天發(fā)動機,但同樣能裝在飛機上,讓飛機以十倍音速飛行。
這是一項意義重大的突破,但實際上要從理論走向?qū)嵱?,還有很長的路。巨大的音爆和噪音,發(fā)動機燃燒室的設(shè)計也未成型。這都是有待解決的問題。
在過去的幾十年中,世界上已經(jīng)出現(xiàn)過不少超音速飛行器,不過速度遠遠達不到10倍音速(10馬赫)。
1947年,美國試飛了人類第一架超音速飛機X-1,速度達到了1.06馬赫。
目前,世界上最快的飛行紀錄還是由美國的SR71黑鳥偵察機保持。
1976年,黑鳥在飛行中創(chuàng)下了3馬赫速度的紀錄,也就是1秒就能飛越大約1公里,這已經(jīng)超過了步槍子彈的飛行速度,與短程彈道導(dǎo)彈的末端速度相當。
如今,各國空軍都裝備了超音速戰(zhàn)斗機,而在民航領(lǐng)域,協(xié)和是唯一一款超音速客機,不過已經(jīng)成為絕唱。
協(xié)和客機的外形透著歐洲設(shè)計的優(yōu)雅;2馬赫的巡航速度超過了地球自轉(zhuǎn)的速度,“還沒出發(fā)就已經(jīng)到達”成為了最好的廣告標語;在2000年的法航空難前,協(xié)和客機25年0事故,被稱為最安全的客機。
但這些都不足以掩蓋協(xié)和客機的一些硬傷。
耗油量高
協(xié)和飛機一次可滿載95.6噸的燃油,但每小時卻要消耗20.5噸;相較之下,波音747-400亞音速巡航時每小時耗油只有約12噸。
音爆過大
所謂音爆,就是物體運行速度接近音速時,會有一股強大的阻力,使物體產(chǎn)生強烈的振蕩,速度衰減。這一現(xiàn)象被俗稱為音障。突破音障時,由于物體本身對空氣的壓縮無法迅速傳播,逐漸在物體的迎風(fēng)面積累而終形成激波面,在激波面上聲學(xué)能量高度集中。這些能量傳到人們耳朵里時,會讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲,稱為音爆。
據(jù)業(yè)內(nèi)專家描述,人們聽到音爆的感受,就好比將轟轟的雷鳴聲連起來,震耳欲聾。
音爆是超音速飛機不得不面對的問題。從其影響范圍來看,飛機航線兩側(cè)40千米范圍內(nèi)下方的人都能聽到音爆的巨響。
國際民航組織禁止民航客機制造出在地面上能聽到的音爆。FAA(美國聯(lián)邦航空管理局)則干脆禁止民航客機以1馬赫以上的速度飛行。
這樣的情況下,協(xié)和客機只能在對音爆沒有要求的地方,也就是海洋上空以超音速飛行。
造價昂貴
協(xié)和客機之后,人類再無超音速民航客機的研制,原因就在于超音速飛機讓航空公司難以盈利。高昂的維護成本(協(xié)和飛機飛行12000小時后,需要進行為期十個月的大修,每次費用達到一千萬美元),油耗高,票價卻只比普通飛機的頭等艙略高一些,航線還會受到環(huán)保組織的各種限制。
不過人們對于超音速飛行的追求卻始終沒有停止。
今年7月,媒體曝出歐洲航天局正在研制一款新型發(fā)動機,能夠讓飛行器以5倍音速巡航,如此一來,人們從悉尼到倫敦,只需要4個小時的飛行。
而中國也在加緊超音速飛行器的研制,據(jù)報道,這款新型飛行器能夠把乘客帶入近地軌道,如果問世,會大大削減人們太空旅行的成本。
(編輯:超慧)
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