美极超音速侦察机:6小时环游世界

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导读:美国洛克希德-马丁公司的工程师正在研制标志性的“黑鸟”远程侦察机SR-71的继任者SR-72,速度可达到6马赫,相当于每小时4567英里(约合每小时7350公里)。同样的技术也可用于制造客机。如果以这一速度飞行,从纽约飞往伦敦只需要不到一个小时 维珍银河表示他们研制的用于太空游的“太空船二号”(SS2)可以改造成喷气式客机,从伦敦飞往悉尼只需要两个小时。这种客机依靠轨道中的引力而不是发动机达到惊人的速度 据国外媒体报道,以至少5倍于音速的飞行一直是一个带有科幻色彩的梦想,但随着相关


美极超音速侦察机:6小时环游世界

美国洛克希德-马丁公司的工程师正在研制标志性的“黑鸟”远程侦察机SR-71的继任者SR-72,速度可达到6马赫,相当于每小时4567英里(约合每小时7350公里)。同样的技术也可用于制造客机。如果以这一速度飞行,从纽约飞往伦敦只需要不到一个小时

美极超音速侦察机:6小时环游世界

维珍银河表示他们研制的用于太空游的“太空船二号”(SS2)可以改造成喷气式客机,从伦敦飞往悉尼只需要两个小时。这种客机依靠轨道中的引力而不是发动机达到惊人的速度

据国外媒体报道,以至少5倍于音速的飞行一直是一个带有科幻色彩的梦想,但随着相关技术的不断进步,这个梦想正在照进现实。现在,美国洛克希德-马丁公司的工程师正在研制标志性的“黑鸟”远程侦察机SR-71的继任者SR-72,速度可达到6马赫,相当于每小时4567英里(约合每小时7350公里)。如果以这一速度飞行,从纽约飞往伦敦只需要不到一个小时。

6小时内环游世界

“黑鸟”曾凭借3马赫的速度创造飞行速度纪录。在设计上,SR-72的速度是SR-71的两倍,可达到每小时4567英里(约合每小时7350公里)。协和式飞机的速度可达到2马赫,只有SR-72的三分之一。 SR-72被形象地称之为“黑鸟之子”。它的飞行高度可以达到8万英尺左右(约合2.4万米),能够在6小时内环游世界,可以充当一个重要的作战武器。凭借惊人的速度,任何武器都无法将其击落,任何移动的军事目标也无法逃脱它的追捕。

“黑鸟之子”的外皮采用钛晶,包裹着碳纤维,用于抵御高速飞行时产生的巨大摩擦热量。对于“黑鸟之子”这样的极超音速飞机,很多科学家和航空业专家不免产生这样一个疑问,即能否采用相同的技术研制民用客机,让乘客只需花费很少的时间便可前往世界上的任何地区?多年来,飞行狂热者一直在讨论极超音速旅行,但除了一些短命的实验外,基本上没有什么实质性进展。造成这一结果的主要原因在于:研制极超音速飞机所需的资金是一个惊人数字,此外还要面对技术方面的种种挑战。

洛克希德-马丁公司宣布研制“黑鸟之子”后,航空专家陷入兴奋之中。洛克希德-马丁公司称他们攻克了一个最大的技术障碍,也就是所谓的飞机推进系统的“推进缺口”。传统的喷气涡轮发动机能够让飞机的速度达到2.5马赫,超音速冲压喷气发动机虽然能够让飞机达到更快的速度,但只有在飞行速度超过3.5马赫之后才能发挥作用。所谓的“推进缺口”就是较低速度到较高速度之间的差距。洛克希德-马丁公司表示他们设计的发动机能够解决这个问题,能够让飞机的速度从零一直加速到6马赫。

面临各种挑战

斯坦福大学航空工程学系高级讲师、极超音速飞行专家菲利普-阿特克里夫指出:“这是一项重大进步。他们让事情实现了简单化。这项技术的问世对人类具有重要意义。这种飞机将让我们生活的世界变的更小。不过,这一梦想不可能在一夜之间成为现实。很多技术和装置只能首先由政府和企业研发和设计,而后才是航空公司购买。”

阿特克里夫认为如果资金到位的话,研制极超音速客机并非一种不可能。不过,这种客机至少要等到2030年才能问世。毫无疑问,研制6马赫极超音速客机所要面临的挑战远远超过研制体积相当于喷气战斗机的侦察机。极超音速客机在高速穿过地球大气层过程中会产生可怕的高温,因此在设计上需要采取措施保护乘客免遭高温侵害。

协和式飞机的速度之所以不能超过2马赫的主要原因就在于上世纪60年代尚未出现能够抵御飞行产生的高温的材料。现在,相关技术已经取得很大进步,让研制“黑鸟之子”这样的极超音速飞机成为一种可能。“黑鸟之子”采用所谓的“温暖结构”,温度会升高,而不是像覆盖航天飞机的瓷瓦一样反射热量。

除了高温外,飞行过程中产生的噪音也是一个必须考虑的问题。由于产生音爆——由超音速飞行时产生的冲击波所致——协和式飞机不准在陆地上空进行超音速飞行。专家们表示,如果一架喷气式客机以6马赫的速度在大约3万英尺(约合9100米)的高度飞行,所产生的音爆足以摧毁建筑物。

高度需达到7.6万米

我们需要多长时间才能在天空中看到极超音速客机的身影?这个问题不免让人联想到儿童电视剧集《雷鸟神机队》中的情节。在其中的一集,国际救援队不得不面对极超音速客机“火闪”(Fireflash)上的一枚炸弹。阿特克里夫在接受采访时也提到了这一集的《雷鸟神机队》。他说:“这一集在1964年拍摄,对极超音速客机的描写真实可信。剧中,‘火闪’以6马赫的速度从伦敦飞往东京。客机从最初的加速和最后的减速都拥有令人吃惊的精确性。”

“火闪”的飞行高度在25万英尺(约合7.6万米)左右,仍处在地球大气层内。阿特克里夫认为这是极超音速客机的一个理想飞行高度。这一高度能够有效减少飞行产生的温度,因为25万英尺的大气层较薄并且温度较低。

在加压机舱内,极超音速客机的乘客将获得与乘坐普通客机略有不同的飞行体验。极超音速客机大约需要23分钟加速到6马赫的速度,起飞时的速度略快于普通客机。为了抵御热量,极超音速客机可能不会有任何窗户,包括驾驶舱在内,飞行员只能借助电脑驾驶飞机。

安全性最受关注

对于时速接近5000英里(约合每小时8000公里)的极超音速客机,乘客们最关心的莫过于安全性。服役期间,协和式飞机只发生过一次重大事故,但这场事故却是灾难性的。这场事故发生于2000年,当时法国航空公司的一架协和式超音速客机在从巴黎的跑道上起飞时撞到一块碎片,升空后不久便燃起大火,最后坠毁,机上109人全部遇难。阿特克里夫警告称:“无论出现何种故障,事态都会迅速恶化,引发可怕的灾难。如果飞机外皮被物体刺穿,在高速飞行情况下,整个机身会迅速崩溃和解体。”

航空业专家指出极超音速旅行是一个未知领域。在重返地球大气层过程中,航天飞机经受的与极超音速客机相当的高温只有短短几分钟。极超音速客机的机票价格将取决于能够搭载多少乘客。所能搭载的人数越多,极超音速客机投入商业运营的可行性越大。协和式飞机只能搭载100人,但这一人数因上世纪60年代的技术所致。专家们表示极超音速客机没有任何理由不让乘客人数达到300人。对于传统喷气式客机而言,这一人数不值一提。

在外形设计上,极超音速客机也不可能像协和式飞机一样圆润。阿特克里夫表示极超音速客机的机翼将进一步与机身融为一体,外形应该是“短粗胖”以应对巨大的气压。英国航空公司前协和式客机首席飞行员乔克-罗威多年来一再表示极超音速客机只是一个梦想。现在,他仍然坚持自己的观点。罗威说:“我知道设计和制造协和式飞机遭遇怎样的难度。研制任何体积超过小型侦察机的极超音速客机都不具有可行性。”

罗威指出极超音速客机的维护同样是一个令人敬畏的问题。他说:“想像一下,航天飞机刚刚完成一小时的飞行后又再次起飞。”不过,航空业并不认同罗威的观点。现在,波音公司也在进行极超音速飞行研究,将其称之为“现代曲速”,很有点向《星际迷航》致敬的味道。维多利亚时代的人认为移动速度超过每小时30英里(约合每小时48公里),人类的身体便会崩溃。如果得知极超音速客机的速度将达到这一速度的150倍,不知道他们会作何感想?



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