1969年3月2日,标志性的波音747(更名为巨型喷气式飞机)首次登上天空。自从半个世纪以来,商用飞机的演变使我们越来越舒适,高效和安全的飞机,但一件事并没有改变:旅程的长度。超音速协调员基本上削减了跨大西洋飞行时间,只是为精英保留的一种选择。如今,尽管有计划正在恢复超音速飞行的计划,但有些人正朝着超音速飞机前进,从欧洲到澳大利亚,并付出了一段时间的时间。
超音速航班之间的差异(用于以2,180 km/h的速度飞行,大约是2马赫,或声音速度的两倍和超音速航班(MACH 5及以上)的差异 - 并不是只给发动机,发动机,更多的气体,但需要某些技术进步。在大多数现代飞机中,风扇会压缩燃烧所需的空气。这些涡轮增压器或涡轮模量即使适合超音速飞行。但是,在高超音速下,涡轮机将会瓦解,因此需要其他类型的没有运动部件的推进器。
北美X-15拉开。学分:NASA
“如今,只有火箭推进才有可能,例如在太空任务中使用的飞行,”南加州大学的航空航天工程师IvánBermejo-Moreno解释说。在这些情况下,该航天器携带着自己的液体氧气储备,以供燃烧,“这使它们在大气之外具有自主性,但增加了体重和体积,” Bermejo-Moreno说。这些火箭发动机已在美国空军(USAF)X-15和NASA等项目中进行了测试,NASA于1967年10月以6.7马赫或7,274 km/h的速度创造了驾驶员的速度记录。
实验项目
火箭的主要替代方法是拉克吉特,更具体地说是它们的超音速燃烧变体:scramjet。该推进器的优点是它与大气中的氧气一起使用,这要归功于飞机自身的速度,从而避免了使用涡轮机。作为交换,它的缺点是“它需要以高超音速速度飞行才能开始运行,因此必须与其他推进系统(例如喷气发动机,燃烧器和撞击者)达到该阶段,” Bermejo-Moreno指出。
艺术家在飞行中对X-43A超音速实验工具的概念。学分:NASA
多亏了这项技术,“在过去的20年中,已经成功地开发了一些实验性高超音速推进项目,”该工程师说。其中包括NASA的X-43无人飞机及其继任者USAF波音X-51A。后者在过去的十年中开发,应用了Waverider概念,该概念旨在通过依靠飞机本身在打破声音屏障时产生的冲击波来增加升力。但是,尽管有这些进步,但“ Scramjets仍然需要重大的技术进步才能可靠地使用”,他正在研究如何改善Scramjet绩效的Bermejo-Moreno。“目前,板球策略的使用寿命是在几分钟内,并且仅在原型中进行了测试,它们不可重复使用。”
X-51的例子表明了当前研究高超音速推进的方向:据说该项目中所证明的技术可以应用于目前在美国目前正在进行的Hypersonic导弹的开发。中国和俄罗斯也在推动新一代武器。但是,尽管如今的军事应用似乎是短期内最突出和最可行的,但这些发展可能会从这些发展中出现新的乘客运输概念。欧洲航天局(ESA)的航空航天工程师约翰·斯蒂尔(Johan Steelant)告诉OpenSmind:“今天的军事方面是焦点,但明天可能会再次成为民事。”
X-51A Wawverider。信用:美国空军
Steelant一直是LAPCAT(长期先进的推进概念和技术)的协调员,这是由欧盟资助的两个项目,旨在探索一次性超速飞行飞机的途径,能够从布鲁塞尔(Brussels)从布鲁塞尔(Brussels小时。根据Steelant的说法,LAPCAT发起的工作仍在其他计划中继续进行,包括Skylon,Skylon是一个可重复使用的太空发射器的项目,该项目可以在5马赫(Mach 5)和Stratofly,这是一种在Mach 8上运送乘客的手工艺品。
技术挑战
预计高超音速航班起飞,行业领导者不想被抛在后面。波音在其先前的经验的基础上,于2018年6月提出,其概念是5算飞机,这是一种速度,因为它可以使用常规材料,例如钛;在较高的速度下,由于摩擦,机身可以到达的1,000°C需要使用新的陶瓷材料。
艺术家在飞行中对X-43A超音速实验工具的概念。信用:波音
这一关键方面表明,不仅要推进技术的进步,而且在飞机的结构和机动性方面仍然存在无数的技术挑战,因为斯坦福大学的航空航天工程师Javier Urzay专门从事高超音速推进的航空航天工程师。。他说:“大气层内有载人和动力的高超音速飞机的发展仍处于很早的阶段。”
空中客车公司以及日本和德国等国家航天机构等其他公司也押注了超音速飞行。虽然没有人愿意错过飞行,但没有人建议起飞即将来临。但是,根据Bermejo-Moreno的说法,“必要的技术很可能是在本世纪末之前开发的。”乌尔扎伊(Urzay)也非常乐观:“凭借正确的投资水平,X-15的飞机具有更大的范围,可以在2030年之前建造两个或三名机组人员,然后从那里开始扩大飞机的大小或2040年之前的十名乘客。”
哈维尔·亚纳斯(Javier Yanes)
@yanes68