No-boom supersonic flights could slide through US skies soon
美国天空或将迎来无音爆超音速航班:No-boom Supersonic Flights或将很快飞过美国领空
Feature 本周,一项两党共同提出的法案有望使超音速飞行在52年后重返美国大陆,前提是飞行过程足够安静。
这项名为《超音速航空现代化法案》(Supersonic Aviation Modernization Act)的法案将允许美国的航空监管机构颁发许可证,允许飞机以大于1的马赫数(Mach number)在陆地上空飞行,只要飞机以“不会有音爆传到美国地面”的方式运行。相关立法文件 [PDF]中如此写道。
今年2月,前总统Trump的顾问以及SpaceX的CEO Elon Musk曾表示,希望废除该项联邦法规。现在,一群共和党政客也开始支持这一事业。
该法案由参议员Ted Budd (R-NC)、Thom Tillis (R-NC)、Mike Lee (R-UT)和Tim Sheehy (R-MT)提交给参议院;众议员Troy Nehls (R-TX)和众议员Sharice Davids (D-KS)提交给众议院。如果成功,它将要求美国联邦航空管理局(FAA)在一年内做出调整,并允许下一代超音速商用飞机再次进入美国领空。
Budd和Tillis支持这项立法是可以理解的。正在建造一架可容纳80名乘客的商用超音速喷气式飞机的Boom Supersonic公司,选择了两位参议员所代表的美国州——北卡罗来纳州,来建造用于制造飞机的Overture Superfactory。今年1月,Boom的单座XB-1试验机在飞行员Tristan "Geppetto" Brandenburg的驾驶下,六次突破音障,而没有产生明显的音爆。Boom公司拥有一批知名风险投资公司和科技界名人作为投资人,包括AI领域的代表人物Sam Altman和LinkedIn创始人Reid Hoffman。
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NASA也在其中扮演重要角色,几十年来,它一直在资助静音超音速飞行的研究,并且去年启动了X-59超音速试验机的发动机。 The Register 曾采访过飞行员James "Clue" Less,他表示该技术可行,并且该机构预计今年晚些时候将进行首次完整飞行。
参议员Budd在一份事先准备好的声明中表示:“美国和中国之间在超音速领域的竞争已经开始,而且事关重大。”
“《超音速航空现代化法案》为取消数十年前的限制铺平了道路,从而实现更快的航空旅行。这是确保美国在下一个航空时代保持领先地位的关键一步。”
中国无疑正在该领域取得进展。总部位于北京的凌空天行科技有限公司正在开发一种冲压发动机驱动的客机,该客机的飞行速度可达4马赫,但需要从运载火箭上发射,将其带到约20公里的高度(该客机设计为垂直起飞),然后才能达到这些速度。据《中国日报》报道,预计首次试飞将在2026年进行,商业飞行将于2030年开始。
更务实的是,中国国有商业航空企业中国商飞(COMAC)在3月份发表了一篇论文,描述了C949,这是一种拟议的超音速客机,能够以1.7马赫的速度运载24至48人,飞行距离比协和式飞机远50%,音爆小于90分贝,但预计最早也要到2049年才能飞行。
尽管如此,显然人们对商业超音速旅客运输很感兴趣,Boom与Spike Aerospace以及现已倒闭的Exosonic初创公司都在美国。但Boom和其他公司声称,恼人的音爆禁令正在阻碍事情的发展。
为什么FAA采取温和的方式
美国大陆上空的音爆历史充满争议,与技术、政治以及超音速飞行中涉及的巨大力量息息相关。
美国是第一个在1947年突破音障的国家,使用了专门建造的Bell X-1 Glamorous Glennis,到1960年,美国军方已经拥有了其他能够达到2马赫的战斗机和轰炸机——分别是Lockheed F-104 Starfighter和Convair B-58 Hustler。
在20世纪60年代,英国、法国、美国和苏联都开始了商业超音速飞行的工作。
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结果有好有坏。法国和英国认为追求单独的项目成本太高,因此在协和式飞机上联手合作,该飞机于1969年10月1日首次实现超音速飞行。前苏联在技术上比他们更快,在当年6月将其Tupolev Tu-144的速度超过了1马赫,但该飞机的体积很小,内部噪音很大,而且设计得很差,在巴黎航展上致命地展示了这一点,如下所示。
自20世纪50年代以来,Boeing一直在研究超音速客机,但当英国、法国和当时的苏联参与进来时,事情就加快了步伐,美国总统John F Kennedy资助了飞机制造商之间的一场竞争,以拿出一种原型机来与欧洲人竞争。
FAA对音爆会对美国人和他们的环境造成什么影响进行了测试。在1961年和1964年,圣路易斯和俄克拉荷马城的居民被故意承受在Bongo行动和Bongo II行动中反复出现的音爆。在后一种情况下,最初计划飞机每天在头顶产生八次音爆,持续六个月,但在窗户被打破且居民抱怨后,该测试被缩减至四个月。
国会在1971年切断了该项目的资金,Boeing放弃了该项目。但这项测试也为立法者提供了一个理由,在两年后彻底禁止超音速飞行,这限制了协和式飞机的实用性和商业潜力。
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但在经过NASA和其他机构超过半个世纪的研究之后,现在我们似乎对超音速飞行有了足够的了解,可以消除这种旅行产生的音爆。据美国宇航局称,诀窍是飞得高,并将发动机安装在飞机顶部。
Boom公司通过计算出如何引导音爆中的声波,使其在撞击较低高度的温暖空气时折射远离地面,从而增强了这一点。他们称之为“无音爆巡航”,并声称XB-1证明了这一概念,如下所示。
Boom Supersonic的CEO Blake Scholl在得知这项立法消息时热情地表示:“显然应该允许没有可听见音爆的超音速飞行。”
“对超音速的禁令已经阻碍了半个多世纪的进步。我敦促国会以超音速的速度通过《超音速航空现代化法案》,这样我们都可以享受更快的飞行速度,并保持美国在航空领域的领导地位。”
当然,他会这么说,不是吗? ®