民航飛機(jī)不能像高鐵一樣提速？它的出現(xiàn)有望破解難題
深科·淺說(shuō)
高鐵都那么快了 飛機(jī)就不能爭(zhēng)口氣？
隨著高鐵的速度不斷被刷新，飛機(jī)是否會(huì)被部分取代的疑問(wèn)不斷被拋出來(lái)——民航飛機(jī)就不能像高鐵一樣提速嗎？
要回答這個(gè)問(wèn)題，或許只能靠傳說(shuō)中的超聲速民航飛機(jī)了，其飛行速度，至少能夠達(dá)到現(xiàn)役亞音速民航飛機(jī)的兩倍。
按照中國(guó)航空研究院前沿技術(shù)研究部副總師、研究員徐悅的說(shuō)法，新一代綠色超聲速民航飛機(jī)一旦問(wèn)世，將極大地縮短空中飛行和民航運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間，使國(guó)際間的經(jīng)貿(mào)往來(lái)更為頻繁和高效，讓人們的生產(chǎn)生活和高速飛行完美融合。
徐悅說(shuō)，歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，高亞聲速民航飛機(jī)如波音系列、空客系列等已經(jīng)相當(dāng)成熟，在安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等方面都已達(dá)到很高水平。不過(guò)，對(duì)于跨越大洲大洋的長(zhǎng)距離航線來(lái)說(shuō)，快捷性、舒適性方面的瓶頸難以突破：現(xiàn)役民航飛機(jī)飛行時(shí)間一般都要在10余個(gè)小時(shí)以上，而長(zhǎng)時(shí)間飛行也讓機(jī)組和旅客疲憊不堪。
超聲速民航飛機(jī)的出現(xiàn)，有望破解這些難題。
早在1976年1月，第一代超聲速民航飛機(jī)“協(xié)和號(hào)”就已問(wèn)世，這是當(dāng)時(shí)人類最大的技術(shù)創(chuàng)新之一。不過(guò)徐悅說(shuō)，這一代飛機(jī)所帶來(lái)的強(qiáng)音爆、高油耗、高污染等三大致命弱點(diǎn)，嚴(yán)重削弱了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，導(dǎo)致其最終退出商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
20世紀(jì)90年代以后，新一代綠色超聲速民航飛機(jī)再次成為世界航空界的研究熱點(diǎn)之一。徐悅說(shuō)，這一次，除了低阻力、低油耗等常規(guī)需求，還要保證其音爆水平降到可接受的程度，滿足日益提高的機(jī)場(chǎng)周邊噪聲標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)動(dòng)機(jī)低排放要求。
“以目前世界范圍內(nèi)的超聲速民航飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)水平來(lái)衡量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可承受的綠色超聲速飛行，仍存在極大挑戰(zhàn)。”徐悅說(shuō)。
針對(duì)新一代綠色超聲速民航飛機(jī)，美國(guó)、歐洲、俄羅斯、日本等紛紛提出了各自的超聲速、高超聲速民航飛機(jī)概念方案，這些方案在強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)民航飛機(jī)安全性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)的同時(shí)，也都把綠色環(huán)保放在至關(guān)重要的位置。
根據(jù)公開(kāi)信息，以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在低音爆、低油耗、低排放等方面已經(jīng)進(jìn)行了近70年的不懈探索，獲得大量技術(shù)成果和經(jīng)驗(yàn)積累，并且逐漸開(kāi)始向?qū)嵱妙I(lǐng)域轉(zhuǎn)化，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)首先應(yīng)用于體型較小、重量較輕、巡航速度也較低的超聲速公務(wù)飛機(jī)上，預(yù)計(jì)最快2025年前后可以陸續(xù)交付，而較大型的超聲速民航飛機(jī)在2030年后可能投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
此外，美國(guó)國(guó)家航空航天局與洛克希德·馬丁公司聯(lián)合研制的X-59低音爆超聲速驗(yàn)證機(jī)，集成了美國(guó)近年來(lái)在低音爆設(shè)計(jì)領(lǐng)域的成果，也將于近期率先進(jìn)入飛行驗(yàn)證階段。
相比之下，雖然我國(guó)在超聲速民航飛機(jī)領(lǐng)域起步較晚，但隨著近年來(lái)科研投入的不斷加大，以及科研團(tuán)隊(duì)的刻苦攻關(guān)，我國(guó)已經(jīng)初步形成了對(duì)航空發(fā)達(dá)國(guó)家快速追趕的態(tài)勢(shì)。
在剛剛閉幕的中國(guó)科協(xié)年會(huì)上，發(fā)布了2019年20個(gè)被稱作“硬骨頭”的前沿科學(xué)問(wèn)題和工程技術(shù)難題，其中就包括“綠色超聲速民機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)”。截至目前，我國(guó)已突破聲爆高精準(zhǔn)度預(yù)測(cè)、低阻力低音爆設(shè)計(jì)等綠色超聲速民航飛機(jī)的核心關(guān)鍵技術(shù)。
“這將是我國(guó)民用航空工業(yè)趕超傳統(tǒng)航空強(qiáng)國(guó)的一次重要?dú)v史機(jī)遇，對(duì)于提升我國(guó)民航飛機(jī)產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力、使中國(guó)制造走向國(guó)際，具有重要的戰(zhàn)略意義。”徐悅說(shuō)，相信在不久的將來(lái)，由我國(guó)自主研制的綠色超聲速民航飛機(jī)，將翱翔在祖國(guó)的藍(lán)天之上。
中國(guó)青年報(bào)·中國(guó)青年網(wǎng)記者 邱晨輝 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)
