1969年是值得载入史册的一年。今年,英法联合开发的第一架超音速客机协和号成功飞上天空,阿波罗11号也首次成功将人类送上月球。50多年来,这架豪华客机和阿波罗计划的火箭已经成为博物馆的展品,但NASA这两种过去辉煌所代表的精神正在尝试复兴。
安静的超音速飞机是两者创新精神的结合。GE航空集团为NASA 安静超音速飞机X-59 QueSST第一台发动机交付,是一架安静超音速技术实验飞机,巡航高度5.5万英尺(16764米)。
(图片来源:NASA)
这架由NASA和洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)安静超音速技术Q共同设计ueSST验证实验机X-59项目被《大众科学》杂志评为2019年最伟大的100项技术创新之一。工程师们设计了尖头和细长的机身,配合大后掠机翼,减少飞机突破音障时产生的音爆,这也是超音速飞行回归的最大障碍。
X-59 QueSST为什么外观看起来不寻常?
《Popular Mechanics》杂志解释说,这将使飞行产生的声音更像是遥远的雷声或沉闷的冲击声,而不是难以忍受的巨大声音。几十年来,美国联邦航空管理局禁止飞机在陆地上空以超音速飞行,因为激波在陆地上空超音速飞行时给居民带来了声爆的麻烦。作为迄今为止唯一一架提供客运服务的超音速客机,超音速客机协和号在飞越陆地时被要求降低速度。在一定程度上,声爆也导致飞机于2003年退役。
在航空工程师看来,这些对超音速飞行的限制无疑意味着另一个挑战:能否在不引起刺耳声爆的情况下制造出超音速飞机?
GE航空集团在X-59 QueSST创新提供了基于F414发动机的改进F414-GE-100发动机,可提供传统的22000磅推力,集成了单发的安全性能。
实际上,GE超音速技术的探索早已开始并持续。2018年,GE航空与Aerion公司宣布完成了第一台为超音速喷气公务机设计的发动机的初始设计,并命名为Affinity?。这级发动机充分利用GE经验证的超音速飞行技术将在时间上满足Aerion AS2 启动飞机项目的计划安排。
Affinity?发动机的初始设计
Aerion AS2由Aerion洛克希德马丁、GE、霍尼韦尔合作开发,最多可乘坐12名乘客,在海上以1.以4马赫的速度飞行(每小时约1600公里,超过40音速%),并且在陆上有监管许可证的地区,以1.2马赫以不产生声爆的速度飞行。开始运行后,AS2.跨太平洋航线的时间有望减少5小时,跨大西洋飞行的时间将减少3小时。
Aerion AS2
X-59项目的目标也类似:收集足够的超音速飞行数据,开启商业航空的新时代——减少跨海岸飞行时间的一半。NASA和洛克希德·马丁公司(机身设计公司)计划2021年X-59试飞收集的数据转移给联邦航空局和国际监管机构,以促进超音速飞行规则的重新制定。