人類(lèi)還能重啟超音速旅行嗎？

原標(biāo)題：人類(lèi)還能重啟超音速旅行嗎？

20世紀(jì)以來(lái)，世界上的一切都在變得更快。汽車(chē)在提速、火車(chē)在提速、飛機(jī)也在提速。整個(gè)地球由于交通工具的快速連接，越來(lái)越像一個(gè)小小的村莊。

尤其是飛機(jī)，經(jīng)過(guò)技術(shù)的迭代，其由萊特兄弟試飛時(shí)的12秒36米到噴氣式飛機(jī)的900km/h，給人們的出行帶來(lái)了巨大的方便。但令人不解的一點(diǎn)是，距離世界上第一架?chē)姎馐娇蜋C(jī)誕生已經(jīng)有近70年的時(shí)間，目前飛機(jī)的運(yùn)行時(shí)速仍然基本上停留在上個(gè)世界中期的水平。戰(zhàn)機(jī)既然都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超音速飛行，為什么客機(jī)仍然顯得慢吞吞的？

其實(shí)，人們并非對(duì)超音速客機(jī)漠不關(guān)心。畢竟超快的速度不僅可以節(jié)省大量的旅行時(shí)間，而且在緊急醫(yī)療物品配送、災(zāi)難救援等方面也有顯著的意義。相反，帶著對(duì)速度的不懈追求，人類(lèi)對(duì)超音速客機(jī)研究的腳步一直都未停止。比如最近波音公司和NASA相繼宣布了自己的超音速飛機(jī)研制進(jìn)展，一個(gè)說(shuō)要讓飛機(jī)每小時(shí)飛5600公里，一個(gè)說(shuō)要讓飛機(jī)“靜音飛行”，看起來(lái)，很有點(diǎn)志在必得、開(kāi)啟人類(lèi)航空新時(shí)代的意思。

而實(shí)際上，在此之前，超音速客機(jī)曾經(jīng)在地球的上空飛翔了近三十年。

超音速客機(jī)也有春天

上個(gè)世紀(jì)六七十年代，世界航空業(yè)的發(fā)展可以說(shuō)進(jìn)入了一黃金時(shí)代。在冷戰(zhàn)的背景下，各種宇宙飛船、航天飛機(jī)等軍備競(jìng)賽層出不窮，美國(guó)甚至實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)歷史上的第一次登月。在這個(gè)背景下，處處要較勁的蘇聯(lián)和西方在超音速客機(jī)的研制上展開(kāi)了激烈的追逐。

與戰(zhàn)機(jī)不同，客機(jī)要實(shí)現(xiàn)超音速飛行必須要考慮到其龐大的機(jī)體、乘客體驗(yàn)。畢竟戰(zhàn)機(jī)體積較小，所以在機(jī)身設(shè)計(jì)上相對(duì)自由。而且，突破音障也是超音速客機(jī)需要克服的一個(gè)重要關(guān)卡。

從上個(gè)世紀(jì)50年代，美國(guó)、歐洲和蘇聯(lián)都開(kāi)展了各自的超音速客機(jī)研制計(jì)劃，但最終只有英法聯(lián)合研制的協(xié)和號(hào)和蘇聯(lián)研制的圖-114兩種機(jī)型成功。有趣的是，無(wú)論是在試飛還是正式運(yùn)營(yíng)上，圖-114總是要搶在協(xié)和號(hào)的前頭，來(lái)彰顯蘇聯(lián)人民永不認(rèn)輸?shù)木瘛?/p>

尷尬的是，圖-114問(wèn)題不斷，先是在一次航展上發(fā)生墜機(jī)事故導(dǎo)致機(jī)上人員全部遇難，后來(lái)在七十年代交付使用的時(shí)候又再次出現(xiàn)故障，這也就導(dǎo)致圖-114系列一開(kāi)始只是執(zhí)行一條從莫斯科飛往阿拉木圖的貨運(yùn)航線，時(shí)間是在1975年12月。但這也是世界上第一條超音速飛機(jī)商用航線，因?yàn)榈诙?月英法的協(xié)和號(hào)才首次載客飛行。

然而因?yàn)楣收喜粩嗪推渌颍瑘D-114最終運(yùn)行了7年之后宣布停產(chǎn)，并在一年之后蘇聯(lián)停止圖-114的研制。蘇聯(lián)的超音速客機(jī)項(xiàng)目算是告一段落。

協(xié)和號(hào)則看起來(lái)技術(shù)相對(duì)安全一點(diǎn)，平穩(wěn)運(yùn)行了二十多年，期間也沒(méi)有事故報(bào)告。直到2000年才在一次起飛之后墜毀，而這次墜毀也與飛機(jī)的性能沒(méi)有直接的關(guān)聯(lián)。

而由于長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于超音速客機(jī)的詬病不斷，這次墜毀事故也成為了導(dǎo)火索，三年之后，協(xié)和號(hào)也迫于各種原因，最終完全退出了歷史的舞臺(tái)。

從20世紀(jì)60年代初著手研制，到70年代中期交付商用，再到21世紀(jì)初正是停運(yùn)，超音速客機(jī)的發(fā)展歷程并不能說(shuō)是一帆風(fēng)順。雖然成功運(yùn)行了近三十年，但其背后反映的是人類(lèi)在一個(gè)瘋狂的航天工業(yè)時(shí)代在面對(duì)航運(yùn)需求方面的急躁冒進(jìn)的態(tài)度。雖然飛機(jī)能飛起來(lái)，但它各個(gè)方面的細(xì)節(jié)處理并不好。

而對(duì)一項(xiàng)商業(yè)活動(dòng)來(lái)說(shuō)，能飛起來(lái)只是剛剛完成了第一步。把飛行效益、旅客體驗(yàn)等各方面的因素綜合考慮進(jìn)去并作改進(jìn)，才是進(jìn)行超音速商業(yè)飛行前提和保障。

在航空上，“唯快不破”不是真理

那么，既然爆炸事故僅僅只是一個(gè)誘因，究竟其背后是什么原因?qū)е鲁羲亠w機(jī)雖然快，但仍然暫時(shí)告別了天空呢？

我們大致可以從兩個(gè)角度來(lái)分析。

第一個(gè)角度是航空公司。對(duì)航空公司而言，要速度的原因就是，速度能換來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。但是當(dāng)對(duì)速度的追求實(shí)現(xiàn)了，但經(jīng)濟(jì)效益卻沒(méi)跟上，那為這個(gè)“快”而付出的經(jīng)濟(jì)代價(jià)就不值得了。

1. 飛行成本高昂

飛行成本主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是維修，一個(gè)是燃油。

從維修方面來(lái)說(shuō)，協(xié)和式客機(jī)每飛行一小時(shí)，航空公司就需要用18個(gè)小時(shí)來(lái)進(jìn)行日常維修，而飛機(jī)一旦出現(xiàn)故障，其維修成本則更高。而隨時(shí)時(shí)間的流逝，客機(jī)的磨損和老化則令日常維護(hù)的成本越提越高。

而在燃油方面，可能是協(xié)和式飛機(jī)沒(méi)有預(yù)料到的。上個(gè)世紀(jì)六、七十年代，國(guó)際石油價(jià)格差不多一桶3、4美元，而到協(xié)和號(hào)停飛的2003年，石油價(jià)格差不多突破了40美元，即便扣除通貨膨脹因素，也要高出許多。而由于超音速飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油率不高，要保持超音速飛行，燃油成本自然就上去了。

2. 航線距離短

這就是一個(gè)很尷尬的地方了。理論上來(lái)說(shuō)，超音速客機(jī)最適合的是長(zhǎng)途飛行，比如橫跨個(gè)太平洋之類(lèi)的。但尷尬的是，由于燃油效率低，飛機(jī)飛個(gè)差不多三四個(gè)小時(shí)就沒(méi)油了；而由于其巨大的噪音，美國(guó)甚至禁止其在國(guó)內(nèi)降落，因此協(xié)和號(hào)的航線既少又短。在這些因素的作用下，超音速客機(jī)多少顯得有點(diǎn)雞肋。

第二個(gè)角度則是旅客的乘坐體驗(yàn)。當(dāng)然，第一體驗(yàn)肯定是快啊，一小時(shí)超過(guò)2000公里，但隨快而來(lái)的，更多則是煩惱了。

1. 乘坐體驗(yàn)差

對(duì)，噪音太大了。畢竟超過(guò)兩千公里的時(shí)速，盡管協(xié)和號(hào)的機(jī)身被做成流線型，并且客艙空間沒(méi)有普通客機(jī)那么大，其噪音仍然達(dá)到了接近90分貝。90分貝是個(gè)什么概念呢？75分貝基本上就是人體耳朵舒服的上限了，90分貝的效果大概相當(dāng)于晚上去酒吧的嘈雜環(huán)境，說(shuō)個(gè)話都恨不得趴對(duì)方耳朵上。從乘客的角度來(lái)說(shuō)，做個(gè)飛機(jī)跟逛酒吧似的，也太受罪了。

2. 乘坐成本高

成本有多高呢？一張倫敦到紐約的機(jī)票9000美元，人民幣大概6萬(wàn)多……果然是富豪們的專屬。關(guān)鍵是，花9000美元去天上逛酒吧這事兒怎么想都有點(diǎn)吃虧，最主要還沒(méi)有酒，只有噪聲。有這么多錢(qián)，為什么我不買(mǎi)個(gè)普通飛機(jī)的頭等艙？

而對(duì)航空公司來(lái)說(shuō)，即便是比普通飛機(jī)貴了十幾倍的票價(jià)，其還是不能達(dá)到收支平衡，每一趟航班都是在虧本運(yùn)行。足可見(jiàn)這飛機(jī)是有多能造了。

除去航空公司與乘客這兩個(gè)與飛機(jī)有直接關(guān)聯(lián)的因素之外，超音速客機(jī)還不受社會(huì)的歡迎，最大的槽點(diǎn)就是其會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的噪音污染。在超音速飛行的時(shí)候，其產(chǎn)生的噪音能達(dá)到一百三十多分貝，把一個(gè)人給震瘋是沒(méi)有問(wèn)題。如果是在對(duì)流層進(jìn)行超音速飛行的話，方圓幾公里之內(nèi)的玻璃將統(tǒng)統(tǒng)體無(wú)完膚。所以，協(xié)和號(hào)被禁止在對(duì)流層進(jìn)行超音速飛行。但即便如此，其飛行產(chǎn)生的噪音也比普通客機(jī)高出不少，機(jī)場(chǎng)附近可謂民怨四起。

于是，航空公司也不想飛了，乘客也不想坐了，機(jī)場(chǎng)附近的居民們天天盼著它趕緊消失免得打擾自己睡覺(jué)。而協(xié)和號(hào)又最終不幸出了場(chǎng)事故，加速了超音速客機(jī)的退出天空的步伐。雖然這二十多年的飛行算不上波瀾壯闊，但超音速旅行的一個(gè)時(shí)代也總算是結(jié)束了。

但是，超音速旅行真的就從此離我們而去了嗎？

超音速旅行重啟可能不會(huì)太遠(yuǎn)

可以肯定的是，人類(lèi)對(duì)速度的追求永遠(yuǎn)不會(huì)停止。一個(gè)越來(lái)越快的世界，必然要求越來(lái)越快的對(duì)接工具。那么，重啟超音速飛行似乎成了一個(gè)必須要趕快提上日程的計(jì)劃。

事實(shí)上，最近幾年各大航空公司紛紛以PPT或試飛的形式來(lái)展示自己的超音速客機(jī)飛行計(jì)劃，比如這次美國(guó)波音公司的超音速客機(jī)項(xiàng)目聲稱能實(shí)現(xiàn)超過(guò)5倍音速的飛行；甚至有外媒稱中國(guó)正在研制“I”系列超音速客機(jī)，時(shí)速超過(guò)8000公里……聽(tīng)起來(lái)是不是特別勁爆？

但不管離真正的飛行還有多遠(yuǎn)，從各種因素來(lái)講，超音速客機(jī)的商業(yè)回歸也將成為一種必然。

第一，地面交通提速的沖擊。

這方面在中國(guó)的表現(xiàn)最為突出。2017年中國(guó)高鐵6年之后重新恢復(fù)350公里的時(shí)速運(yùn)行，其對(duì)航空公司的旅客分流作用非常明顯。據(jù)分析，800公里的旅程之內(nèi)高鐵將分流航空的20%-30%，1000-1200公里則會(huì)分流15%-20%。這也造成了航空公司更大幅度的價(jià)格優(yōu)惠，其飛行效益必然受到影響。

當(dāng)然有人就說(shuō)了，在1200公里以內(nèi)的路線上雖然高鐵對(duì)航空的影響顯著，但1200公里之外的長(zhǎng)途旅行，航空的蛋糕幾乎不會(huì)受到影響。尤其是跨洋飛行，高鐵不行了吧？

別擔(dān)心，超級(jí)高鐵照顧您。

關(guān)于超級(jí)高鐵，想法有很多。比如今年6月份在北京召開(kāi)的世界交通運(yùn)輸大會(huì)上，西南大學(xué)就提出了多態(tài)耦合軌道研發(fā)技術(shù)，其將磁懸浮技術(shù)和真空技術(shù)結(jié)合在一起，將可能實(shí)現(xiàn)1500公里時(shí)速的高鐵運(yùn)行速度。具體點(diǎn)兒說(shuō)就是，列車(chē)在一個(gè)真空管道里懸浮行駛，最大程度減小阻力，行動(dòng)如風(fēng)。

當(dāng)然，更著名的管道高鐵運(yùn)輸則來(lái)自馬斯克的Hyperloop,它有一個(gè)更響的名頭叫“膠囊高鐵”。在經(jīng)過(guò)兩年的測(cè)試之后，Hyperloop已經(jīng)被批準(zhǔn)建設(shè)第一條試運(yùn)行線路，連接巴爾的摩和華盛頓，而整個(gè)運(yùn)行時(shí)間還不到五分鐘。馬斯克則計(jì)劃在3年內(nèi)形成實(shí)際運(yùn)力，10年后建成連接全美的高鐵網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全美4時(shí)達(dá)。

而更殘暴的是，中國(guó)航天科工還提出要建時(shí)速4000公里的超音速高鐵……

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們步步緊逼，航空公司怕不怕？所以在競(jìng)品面前，超音速客機(jī)的研制似乎迫在眉睫。而且相對(duì)而言，技術(shù)攻關(guān)要比超級(jí)高鐵容易點(diǎn)。畢竟，飛機(jī)曾飛過(guò)超音速，而高鐵可從來(lái)沒(méi)有跑贏過(guò)音速。

第二，技術(shù)的進(jìn)步也在促使超音速旅行之門(mén)的再次開(kāi)啟。

對(duì)超音速客機(jī)來(lái)說(shuō)，最需要解決的問(wèn)題就是如何突破音爆。所謂音爆，即物體在突破音障的時(shí)候形成的強(qiáng)烈的爆炸聲。其聲音可高達(dá)130多分貝，即便是身處16000米高空的協(xié)和號(hào)，其產(chǎn)生的音爆也足以震裂地面的玻璃。這也是美國(guó)限制協(xié)和號(hào)飛行的原因之一。

那么，如何突破音爆問(wèn)題就成為了一個(gè)頗具難度的技術(shù)攻關(guān)。NASA和軍火制造公司洛克希德馬丁達(dá)成了一項(xiàng)2.5億美元的協(xié)議，研制X系列的超音速飛機(jī)。據(jù)稱，其將在不產(chǎn)生音爆的情況下實(shí)現(xiàn)超音速飛行，而且在飛行的過(guò)程中產(chǎn)生的噪音也只有75分貝，與目前飛機(jī)的噪音相差無(wú)幾。NASA計(jì)劃在2021年能夠?qū)崿F(xiàn)首次試飛，如果成功，毫無(wú)疑問(wèn)將是航空史上的一次革命。

協(xié)和式飛機(jī)因?yàn)橐舯瑔?wèn)題，只能飛行大洋航線，而且是飛越直線距離比較短的大西洋。那么，如果音爆問(wèn)題得以解決，其將不僅可以在大洋上空飛行，陸地上空也將才成為可能。飛行區(qū)域被大大擴(kuò)展，線路也會(huì)得以增加。超音速飛行的雞肋之處也就不會(huì)顯得那么突出了。

并且，音爆的解決也會(huì)對(duì)乘客的舒適度增加、準(zhǔn)飛航線的拓展、準(zhǔn)飛區(qū)域的擴(kuò)大等產(chǎn)生影響，飛行成本的壓力也會(huì)得到緩解。隨著收益的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗問(wèn)題顯得不那么突出。畢竟，發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)技術(shù)難度極高，目前幾乎已經(jīng)觸碰到了瓶頸，每節(jié)省一滴油都需要一次技術(shù)突破。

而人類(lèi)對(duì)速度的追求不會(huì)停止。地面交通的步步緊逼、全球商務(wù)需求的節(jié)節(jié)攀登，都讓超音速飛機(jī)的重出江湖變得日益迫切。而且可以預(yù)見(jiàn)的是，雖然仍然存在一定的技術(shù)攻關(guān)難度，但超音速飛行的重啟必然不是一個(gè)有生之年系列，人類(lèi)也終將對(duì)“出發(fā)前就到達(dá)”進(jìn)行重新定義。

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書(shū)面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開(kāi)相關(guān)鏈接。