超音速飞行技术迎来突破，乘坐超音速飞机，伦敦飞纽约只需三小时

英国超音速发动机公司Reaction Engines正在研发协同吸气式火箭发动机，旨在将飞机的飞行速度提升至5倍音速。

飞机要超音速飞行，遇到的主要问题有两个：一个是音障，另一个是音爆。

首先说说音障。音障是怎样产生的呢？原来当飞行器的速度接近音速时，将会逐渐追上自己发出的声波，而声波实际上是一波一波被压缩的空气。此时，由于飞行器的速度接近音速，前面一波一波叠加的被压缩空气还没有来得及前行，于是形成压强、密度比较大的区域，这将增加对飞行器的阻力，俗称为音障。

音障除了会使飞行速度不能提高之外，也会使飞行器的操纵性能变坏，甚至出现解体的现象。但这个问题随着科技的发展，都逐步得到了解决。飞行速度不能提高，进一步加大飞行器的功率，就可突破音障；操纵性能也可以不断提高；飞机不结实，就想法对飞机容易出问题的部位进行改造，并用更好的材料来建造。所以超音速飞机并非造不出来，现在各国的战斗机都可以超音速飞行。

再来说说音爆。这可是个大麻烦，音爆与音障产生的原因一样，都是飞行速度太快了，不断超过自己飞行时所产生的声波。比如，飞行器在远处先发出的噪音刚传到我们这里，飞行器就到了，又发出了噪音，两股噪音合在一起，再加上飞行器飞过后发出的噪音与陆续到达的之前发出的噪音，合成持续不断的巨大噪音。这谁能受得了？并且这是一种自然现象，人力是很难解决的。

音爆的杀伤力极强。

其实，早在2018年，美国航空航天局（NASA）与洛克希德·马丁公司共同研制的X-59超音速技术验证机，已经在以制造各种传奇飞行器而闻名的臭鼬工厂开工。

报道称，被称为“协和之子”的X-59计划于2021年底交付，它可以在1.6万米高空以接近两倍音速巡航。臭鼬工厂飞行演示项目经理彼得·约瑟菲迪斯表示，“该项目的开始，标志着安静的超音速商业旅行将迎来巨大飞跃”。

据介绍，NASA为X-59项目提供了高达2.47亿美元的资金，这架技术验证机的体积并不大，仅与现有F-16战斗机相当，但它最大的特点是超音速飞行突破音障时不会产生巨大的噪音。

彼得·约瑟菲迪斯透露，“X-59长而细的机体设计是实现低音爆的关键”。NASA提供的设计图显示，X-59采用与“协和号”相似的长尖机头和后掠机翼。NASA阿姆斯特朗飞行研究中心航空航天工程师艾德·海林表示：“X-59在超音速飞行时，机体多个部位仍会产生多个冲击波，但精心设计的机体将保证这些冲击波不会叠加在一起，防止出现强大的音爆。”

X-59长28.65米，翼展9米，最大起飞重量14.7吨，装备一台F414-GE-400涡扇发动机，该型发动机还用在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”之上。

报道称，X-59超音速飞行时的噪音将降低到60-65分贝，地面上的人们听到的只是一声像汽车关门那种“砰”的声音。为了确保能够达到大多数人都认为合适的噪音水平，NASA在德克萨斯州使用F / A-18大黄蜂飞机进行测试，约500名当地居民负责记录X59飞过时的噪音水平。这些测试数据将用于制订商业超音速噪声标准，从而改变美国禁止在陆地上空超音速飞行的现行法规。

英国《飞行国际》网站称，一旦该技术得以成功验证，未来的新型超音速客机从伦敦飞往纽约只需要3小时，而现在这条航线需要花费8小时。

编辑：金婉霞
责任编辑：张鹏

来源：环球科学、制造云模型