1小時從東京飛到紐約:高超音速「觀星者」飛機時速達8000公里!

2023-07-15     航空之家

原標題:1小時從東京飛到紐約:高超音速「觀星者」飛機時速達8000公里!

人類上一次搭乘超音速飛機進行商業航空旅行還需要追溯到協和式飛機上,協和式超音速客機在2003年正式退役,它配備了四台強大的奧林匹斯593 Mk 610型渦噴發動機,能將倫敦飛往紐約的時間縮短到不到4個小時,這甚至超過了晨昏線的速度,被稱為「再出發就到達」。

但是協和式也面臨成本低、效率低、運行風險大的問題,在1973年開始服役30年便被停飛。在協和式退役20年後,還沒有新的超音速飛機再頂上去。

最近,多個飛機製造商打算推出新的超音速噴氣式客機,其中來自美國丹佛的Boom Supersonic處於領先階段,他們拿出的是Overture 噴氣式飛機。而且還獲得了包括美國航空、日本航空和美聯航在內的100多架訂單。

還有更加雄心壯志的工程師希望研發出更快的超音速噴氣式客機,包括包括歐洲初創公司命運(Destinus)、總部位於喬治亞州的赫爾墨斯(Hermeus)和德克薩斯州的維納斯航空航天公司(Venus Aerospace)。

成立於2020年的維納斯更是打算推出9馬赫的超音速客機,要知道速度超過5馬赫的飛行器已經屬於高超音速了。他們的產品是Stargazer,起始速度也有5馬赫,其設計目標是在短短一小時內從舊金山飛到東京,比今天噴氣式客機的速度快11倍!

維納斯表示,研發中的超音速飛機速度能達到9馬赫,相當於8000公里/小時。而協和式飛機的速度為2馬赫,Overture的速度為1.7馬赫,Hermus和Destinus設計速度為5馬赫。維納斯首席技術官安德魯表示,他們將噴氣式發動機和火箭發動機相結合,這也讓1小時飛遍全球的夢想變成現實。

新的飛機被命名為「觀星者」,在飛離市區後,它將切換到火箭發動機模式,預計爬升至52000米並進入超音速飛行狀態。它的巡航高度是傳統噴氣式客機的4倍多,乘客甚至能看到地球的曲線和黑暗的太空。相較之下,大多數噴氣式客機在1萬米高空巡航。

維納斯公司的創始人、執行長薩西表示,超音速客機的想法始於2018年,當時他老婆被作為美國海軍預備役成員被派遣到日本。

這個想法很簡單,但現實卻很骨感。實現這一雄心勃勃的目標卻很艱難,這需要更多新的技術。例如「世界上第一個液體推進劑旋轉爆震火箭發動機」。安德魯表示:當今的火箭發動機以亞音速燃燒,這對於觀星者來說動力不足。

這促使觀星者使用RDRE,和傳統的火箭發動機相比,RDRE能產生更高的溫度和壓力,它的燃燒速度更快,能有效產生更大的推力,同時使用更少的燃料。通常而言,火箭發動機是首選,它和噴氣發動機能在更高的高度提供更高的性能,它不用依賴外部的氧氣,5萬米高空的氧氣非常稀薄。觀星者號將攜帶「某種液態空氣」來為火箭發動機提供動力。

2022 年 10 月,維納斯成為世界上第一家設計「室溫可儲存液體燃料」的公司。薩西將這個概念與電影《壯志凌云:特立獨行》中的一個場景進行了比較,其中湯姆·克魯斯飾演的皮特·「特立獨行」·米切爾使用噴氣發動機駕駛一架軍用測試飛機,速度達到 10 馬赫。

這架虛構的噴氣式飛機是 SR-72「暗星」,實際上並不存在,而是洛克希德·馬丁公司提出的無人駕駛高超音速飛機概念,作為 SR-71「黑鳥」的後繼者。高超音速飛行時會產生1100 攝氏度的巨大熱量,會將SR-72開始「融化」,尤其是在噴氣發動機所需的較低高度時。薩西將馬弗里克的虛構行為描述為「飛過大氣層」。

維納斯計劃將噴氣發動機更換為火箭發動機,這意味著它可以在高溫下飛行,並將飛機的表面溫度降至 430 度左右。這也將有效地允許金星使用傳統的輕質材料,如鈦——不需要帶有隔熱罩或其他重型保護的堅固機身。此外,金星自帶的氧氣將解決乘客在高空需要空氣的問題:尤其是在減壓的情況下。

納斯最近宣布與歐洲飛機製造商的子公司空中客車風險投資公司建立合作夥伴關係,以進一步開發其高超音速發動機。但機票不可能保持便宜,高超音速旅行的票價將是頭等艙機票價格的兩到五倍。

20 世紀 90 年代末,一張典型的協和飛機單程票價為 6000 美元。最常乘坐協和式飛機的一名乘客乘坐這架超音速飛機718次,在座位上花費了超過250萬美元(相當於今天的 440 萬美元)。

維納斯研究顯示,如果商務旅客能夠將長途飛行時間縮短至一小時,他們願意支付高於普通頭等艙機票的價格。目前阿聯航空和新加坡航空等航空公司的頭等艙機票價格為數萬美元。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/a64d44bb7510a9114e47e916a94bb5cc.html