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美国要研发超音速飞机,怎么解决“音爆”问题

发布时间:2019-10-04 22:50编辑:彩神8官网app浏览(156)

      美国将研发X超音速飞机,可消除“音爆”

    2015年11月26日中午,成都的天空传来三声巨响,几乎全市的人都听到了。随之传来了各种猜测,不过并没有地面爆炸的迹象。最大的可能,看来还是音爆了。但音爆是个啥?

    北京时间6月27日消息,在7月举行的英国法伦堡航空展上,美国飞机制造商将揭开协和式飞机继任者的神秘面纱。这个超音速喷气机原型名为“X-54”,由波音公司、洛克希德-马丁公司、湾流公司在美国宇航局的帮助下研制,从伦敦飞往悉尼只需短短4个小时。

    美研制新型超音速喷气商务机 时速四千公里

      听说了吗,美国航天局要开发一款新型超音速客机,将重点解决“音爆”问题。

    1947年10月14日上午,美国西部鸟不拉屎的莫哈维沙漠。这是晴朗的一天,除了风吹过裸露的山丘外,只有几条响尾蛇懒懒的在沙地上画着S。突然,一声巨响,真正的晴天霹雳,大地为之颤抖;然后不知道从哪儿冒出来一群奇怪的人,他们欢呼雀跃,把帽子扔上了天。不久之后,一架有着炮弹般外形的橙色小飞机翩然降落在一座荒漠中的机场,从驾驶舱里钻出来一位英俊的小伙子,此人名叫耶格尔(C. Yeager),因为这一声巨响永留史册——他是第一个把声音抛在身后的人,刚刚驾驶贝尔X-1型飞机超过了音速。

    3家公司希望将X-54打造成世界上第一架超音速喷气式商务客机。湾流公司的一位工程师上周表示,所有3家公司都相信他们能够将X-54飞行时产生的音爆降到很小的程度。他说:“这3家大型飞机制造商证实了业内的传闻,新一代超音速喷气式客机已经触手可及。”

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      所谓音爆,就是当物体的运行速度超过音速之后,物体对空气的压缩因为无法迅速传播,会在迎风面积累形成激波面,激波面上的声学能量高度集中,反映到人的耳朵里,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。

    图片 2查尔斯·E·耶格尔,第一个超过音速的人。图片来源:wired.com

    据《星期日泰晤士报》报道,X-54采用合成材料制造,发动机更为先进同时机身更小,速度可达到协和式飞机的两倍,后者的速度为每小时1358英里。X-54的速度超过每小时2485英里,从伦敦飞往悉尼只需短短4个小时。伦敦与悉尼之间的距离大约为12000英里。

    艺术概念图,展示了新型超音速喷气式客机X-54,速度可达到每小时2500英里(约合每小时4023公里)

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    图片 4飞行中的X-1(原编号XS-1)。下面的图纸是第一次超音速飞行的数据记录纸带。图片来源:nasa.gov

    目前,速度最快的超音速喷气式商务机湾流G650能够以每小时646英里的速度飞行7000英里,最大速度不过每小时704英里。据《航空与空间技术周刊》报道,X-54的外形在设计上能够降低音爆。X-54原型以及其他超音速飞机原型将亮相法伦堡航空展。

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      一架低空超音速飞行的飞机产生的音爆足以震碎门窗玻璃,甚至损坏不坚固的建筑物。因为音爆能量巨大,2003年,由法英联合研制的第一代超音速客机“协和式飞机”停飞,自此空中不再有超音速客机的身影。

    那这声巨响从何而来?让我们把视线从天空转向水面。

    2011年1月,宇航局公布了一架试验机在风洞内接受测试的图像。测试结果显示,借助于超薄机翼和隐藏型发动机,超音速飞机的音爆能够降至最低程度。美国德克萨斯州对冲基金交易商罗伯特-巴斯投资1000万美元,在宇航局的帮助下研制Aerion SBJ超音速喷气机。不过,交货日期仍是一个未知数。

    英国航空公司的超音速飞机,1976年上演处女航

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    把一粒石子投入水中,水面便会出现一圈圈涟漪,这是石子扰动水面形成的波。再看看航行的船,船头激起了倒V字型的楔形波纹。在空气中运动的物体与水上行船相似,只不过二维的水面变成了三维的空间,任何在空气中运动的物体都会扰动空气形成波。

    X-54共有12个座位,造价估计在8000万美元左右,目标市场是欧洲和中东,所打出的广告语为“一个工作日内往返美国”。研制X-54不仅面临技术上的挑战,同时还要向政要们证明超音速喷气机能够被公众接受。协和式飞机产生的音爆让它的发展机会化为乌有,同时也是它被迫退出历史舞台的一个重要原因。2003年11月,协和式飞机进行最后一次飞行。

    北京时间6月27日消息,在7月举行的英国法伦堡航空展上,美国飞机制造商将揭开协和式飞机继任者的神秘面纱。这个超音速喷气机原型名为“X-54”,由波音公司、洛克希德-马丁公司、湾流公司在美国宇航局的帮助下研制,从伦敦飞往悉尼只需短短4个小时。

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