美國超音速飛機研發商Boom Supersonic公司介紹,當實驗性XB-1飛機在1月28日的首次超音速飛行中3次突破音障時,并沒有產生可以從地面聽到的音爆。
Boom Supersonic創始人兼首席執行官Blake Scholl在一份新聞稿中表示:“這證實了我們長期以來的理念——超音速旅行可以負擔得起、可持續發展,而且對機上和地面人員都很友好。”
實驗性超音速飛機XB-1。圖片來源:Boom Supersonic
當飛機高速穿過大氣層時,它會改變周圍的氣壓,從而產生聲波。當超音速飛行超過音速(1馬赫)時,這些聲波結合起來形成沖擊波,從飛行路徑傳播出去。這種音爆可以傳播到足夠遠的地方,以至于到達地面。在那里,它能夠產生巨大的噪聲,震動建筑物,甚至打破玻璃。
陸地上的音爆破壞力極大。2003年,被譽為世界上飛得最快的民航客機——協和式飛機被迫退役,許多國家也因此禁止商用超音速飛機。從那以后,航空工程師一直在努力開發一種飛機設計,使其能夠在沒有伴隨音爆的情況下進行超音速飛行。
在這種背景下,XB-1飛機利用了一種名為“馬赫截止”的物理現象。因為聲音在更高的高度傳播得更慢,所以在這種高度突破音障的飛機會產生一個無法到達地面的音爆——如果音爆向下傳播,會因速度的增加而被折射,直到在高于地表的某一點上被反射向天空,最終消散。
關鍵在于溫度和風也會影響音速,因此超音速飛機的理想高度和速度將取決于大氣條件。德國航空航天中心的Bernd Liebhardt說:“真正的挑戰是獲得非常準確的關于溫度和風的大氣預報,由此計算實際的馬赫截止飛行速度非常簡單且直接。”
Boom Supersonic表示,2月10日,XB-1在第13次也是最后一次試飛中也實現了超音速,沒有產生音爆。現在,該公司正在利用從試飛中學到的知識,幫助其未來的商用客機Overture實現同樣的壯舉。超音速飛機的飛行速度將比目前的商用客機快50%。這將使從紐約到洛杉磯的航空旅行時間縮短90分鐘。
但是,Liebhardt表示:“進行馬赫截止飛行,在相同的距離上比亞音速和超音速飛行消耗更多燃料。”這使得它在經濟上不如常規超音速飛行可行,并且是“燃油經濟性最差的飛行速度”。他認為,馬赫數截止飛行更多地是“超音速公務機用戶”的小眾用例,而不是商業航空公司。
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