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超音速飞机能有多安静?2021年见分晓!NASA X-59静音飞机获准进行组装

日期:2019-12-23 来源: 评论:

[摘要]美国国家航空航天局(NASA)宣布与洛克希德马丁公司共同研发的X-59飞机通过了一项重大评估,获准进行最终组装和集成。如果一切顺利,这全新一代超音速飞机将在2021年首飞。X-59飞机的设计飞行高度约16000米,飞行速度约1.2马赫(1马...……

美国国家航空航天局(NASA)宣布与洛克希德马丁公司共同研发的X-59飞机通过了一项重大评估,获准进行最终组装和集成。如果一切顺利,这全新一代超音速飞机将在2021年首飞。

X-59飞机的设计飞行高度约16000米,飞行速度约1.2马赫(1马赫即1倍音速,不同介质条件下数值不同,这里约为340米/秒)。

自英法联合研发的协和式飞机(Concorde)因2000年的重大坠毁事故而退役后,商用超音速空中飞行暂时走下历史舞台。

除了经济性、安全性方面的缺陷,冷战时代研发的老一代超音速客机始终没有解决音爆问题。

音障一般在速度接近1马赫时出现,而在飞机突破音障的一瞬间,新产生的波在旧波还未扩散开前就形成了,由此产生了一种声波的密集叠加效应。如果你听过超音速飞机的“音爆”,一定会深刻地理解“晴天霹雳”这个成语,轻者影响人们生活工作,重者可以震碎玻璃。

NASA在2012年宣布重启超音速飞机研发,主要目标就是消除音爆问题,测试一项 “安静超音速技术”(QueSST)。

X-59“安静超音速技术飞机”

2018年4月,NASA就X-59飞机与洛克希德马丁公司签订了一份价值2.475亿美元的合同,持续到2021年年底。

NASA航空工程师表示,当这款新型超音速飞机突破音障时,地面上的人只能听到数声“砰砰”声,甚至可能听不到声音。

首飞完成后,X-59飞机会在阿姆斯特朗飞行研究中心和爱德华兹空军基地进行静音技术和安全性方面的验证。随后,从2023年起,NASA会让飞机经过美国部分城市的上空,收集大众对噪音的反馈情况。这些信息将为美国和国际监管部门提供超音速飞行监管依据。

正在组装的X-59

NASA的X-1飞机在1947年首次突破音障,随后,“X系列”机型率先实现3、4、5和6倍音速飞行。 “X系列”还曾首次尝试可变后掠翼,首次用喷气推力发射和着陆,首次使用奇异合金作为主结构,首次达到30000米、60000米和90000米飞行高度。

音爆云现象

虽然“X系列”研发成果并非都能走向实用,但无疑给空气动力学和航空学提供过许多新工具。这次的“安静超音速技术”,被NASA航空学副主任Bob Pearce视作“历史性任务”。

除了NASA和洛克希德马丁,美国波音公司也曾披露超音速客机计划。中国、日本、欧洲等的相关研究项目同样在进行。但若真想“打个超音速飞的”,除了减轻音爆,还需发动机设计、商业运营成本上的诸多考量。

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