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                洛克希德?马丁公布新型低噪音超声速客机概念
                2019-07-06 16:32 来源:网络整理 点击

                早在上世纪60年代,协和超声速客机便完成了首飞,并于随后的1976年投入运营。2003年该机退役后的16年里,无数商务旅客对3小时横跨大西洋的快速旅程怀恋不已。

                2019年6月19日,洛马公司于美国航空航天学会航空论坛(AIAA Aviation Forum)上公布了名为“低噪音超声速技术客机(Quiet supersonic technology airliner,QSTA)”的概念,希望基于该公司与NASA共同开发的降噪技术开发新型超声速商用客机,从而重新开辟超声速民航市场。

                洛克希德?马丁公布新型低噪音超声速客机概念

                一、全球多家公司进军超声速客机领域

                全球范围内已有多家企业开展了超声速客机发展计划,希望在本世纪20年代投入使用。

                Boom Supersonic公司是目前唯一一家瞄准大型商用客机开展超声速研究的公司,该公司总部位于科罗拉多州,正在研发XB-1验证机,目标在2020年开展试飞。日本航空公司已向Boom投资1000万美元,希望日后购买20架速度可达2.2马赫的客机。

                洛克希德?马丁公布新型低噪音超声速客机概念

                BoomSupersonic公司XB-1验证机部件

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                Boom Supersonic公司XB-1验证机风洞模型

                Aerion Supersonic和Spike Aerospace等公司则将发展目标放在小型商用飞机上。

                这些计划体现了旅客对更快到达目的地的需求,对于洲际旅行来讲,10个小时确实有些漫长。洛马公司也肯定了这一需求,但未来超声速民航领域的适航法规尚不明确,这也是阻碍相关技术发展的因素之一。

                SpikeAerospace公司的S-512超声速客机概念图

                SpikeAerospace公司的S-512超声速客机概念图

                二、洛马致力于低噪音超声速飞行研究

                2018年,洛马公司赢得了NASA一项价值2.48亿美元的合同,用于研发X-59低噪音超声速验证机。位于加利福尼亚州帕姆代尔的洛马臭鼬工厂正在为NASA建造X-59验证机,柯林斯航空宇航公司将为X-59提供机载系统和部件,包括环境控制系统、襟翼、副翼和方向舵。美国宇航局计划于2021年开始X-59试飞工作,其中包括2023年至2025年间在美国多个社区上空进行1.5马赫的飞行试验,NASA将借此调查该验证机超声速飞行噪音对地面的影响,从而评估相关技术能否将超声速飞行噪音有效控制在可接受范围内。调查结果和NASA试飞数据将有助于美国联邦航空管理局和国际民航组织确定超声速客机可接受的噪声和速度范围。

                QSTA概念仍处于设计过程的初期,其尺寸将比X验证机更大,长69米(225英尺),翼展22米,可搭载40名乘客。亚音速客机的巡航速度通常为0.85马赫,而根据洛马公司X-59项目首席工程师博南诺(Michael Buonanno)的信息,QSTA的设计巡航速度远超这一数值,在陆地上空为1.6马赫,海面上空则为1.8马赫。

                低噪音超声速技术是重新开辟超声速民航市场的关键因素。超声速飞行带来的巨大音爆噪音能够传播到40公里以外,为了避免噪音的危害,美国禁止陆地上空进行超声速商业飞行。

                美国国家航空航天局表示X-59的设计目的是防止超声速状态的激波形成音爆,从而降低超声速飞行带来的噪音。在上述技术之外,QSTA还将关注起飞和着陆阶段的噪音,其发动机会通过特殊设计以减少噪音,相比之下,X-59的发动机则没有特殊设计,而是选取了F/A-18E/F超级大黄蜂同款的GE F414发动机。

                洛马公司表示超声速飞行的物理特性使得降低起飞和着陆过程的噪音非常困难,改变起飞和着陆时驾驶飞机的方式有助于大幅减少噪音。 

                洛克希德公司的臭鼬工厂部门正在加利福尼亚州帕姆代尔市建造X-59

                洛克希德公司的臭鼬工厂部门正在加利福尼亚州帕姆代尔市建造X-59

                为了适应超声速飞行,QSTA和X-59的机头区域会非常狭窄,限制了驾驶员通过舷窗观察外部环境,因而两者的驾驶舱均采用视频屏幕替代舷窗。

                洛马公司表示无论飞行所产生的噪音如何,QSTA上的乘客都不会受到噪音的影响,打破音障将“难以察觉”。同时相比于传统亚音速客机,QSTA在湍流颠簸方面的体验会更好,因为其设计巡航高度约50,000英尺到60,000英尺(15240米到18288米),比常规客机约10000米的巡航高度更高。

                但更高的巡航高度意味着飞机排放带来的影响更为显著,因而QSTA需要更加注重减少排放量以?;じ呖栈肪?。 

                洛克希德QSTA概念渲染图

                洛克希德QSTA概念渲染图

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