search
尋找貓咪~QQ 地點 桃園市桃園區 Taoyuan , Taoyuan

【第33班】比協和號更快:超音速客機Boom將在2023年降臨人間

總部位於丹佛的美國Boom科技公司創始人兼CEOBlake Scholl表示,該公司的第一架超音速客機將儘快在2023年投入商業運營,並且至2035年市場將有多達1000架超音速客機的交付需求。他表示,上個月獲得的3300萬美元資金將使Boom公司的總融資金額達到4100萬美元。新獲得的資金可以解除公司資金方面的困難,從而開展Baby Boom飛機的建造和試飛工作,其是全尺寸Boom飛機的原型。全尺寸Boom飛機在全商務艙布局下,可搭載多達55名乘客。

Baby Boom飛機(驗證機)的首飛計劃定於2018年,全尺寸Boom飛機的首飛則定於2020年,並計劃在2023年獲得美國聯邦航空管理局(FAA)認證。正在建的Baby Boom飛機的尺寸為全尺寸Boom飛機的三分之一。Scholl表示,最終資金並不是問題所在。4100萬美元不夠支持到飛機獲得認證,但足以建造第一架Baby Boom飛機並證明它的成功飛行。

Concorde(協和號)超音速飛機對於航空公司來說,運營成本太過高昂,乘客基本無法負擔票價,最終導致其商業消亡。與Concorde超音速飛機不同,Boom飛機更具成本效益,票價對乘客來說也可以負擔得起。Scholl稱,每架全尺寸Boom飛機定價將為2億美元。其維修費用將與其他碳纖維飛機,比如波音787非常接近。但他也承認,發動機維修費用將更高一些,儘管其強調,發動機將是目前渦輪風扇發動機的改良版本,而並非奇異的新設計。他還表示,Boom飛機上運用的所有技術都可以在目前其他投入運營的機型上找到,並且FAA知道如何對它進行認證。

當然,要實現這樣的速度,首先必須有與之匹配的發動機,其次燃油性和雜訊等均需達到美國適航標準。那麼Boom這些指標都能達到嗎?北京天驕航空產業投資有限公司創新研究院副院長、國家「千人計劃」專家王光秋王光秋認為,就現階段世界最先進發動機水平,只能使用通用公司原軍用渦輪發動機,這個發動機可以提供達到2馬赫(2倍音速)的時速,但是其產生的巨大雜訊是無法克服的,也是由於這個原因,美國大陸上空禁止超聲速客機飛行。

目前的困難是如何滿足現有的雜訊規範,技術上問題不大。僅就超音速來講,渦輪發動機技術就可以實現。但是,以超音速飛行,只使用渦輪技術,這樣的方式用於民航,不僅經濟性能差,而且雜訊也非常高。「21世紀,超高音速飛行是空天發展的方向,而渦輪衝壓組合發動機,是支撐這一飛行的航空動力新技術。」王光秋說,這一先進的航空動力將使飛行速度達到音速的6倍,他依此推測「按照這個速度,北京飛紐約僅需2小時」。

從噴氣發動機的原理看,噴氣方式大約有衝壓、脈衝、渦輪、渦輪/衝壓或者渦輪-火箭等幾種。王光秋說,根據不同原理採用不同噴氣方式可以達到性能最優。低於音速時,採用渦輪風扇方式;高亞音速和超音速時,採用渦輪噴氣方式;當速度大於2倍音速之上,採用衝壓方式。僅使用任何一種方式,都無法達到又快、又省、又高和又安全的目標。「而渦輪衝壓組合方式,由於採用渦輪發動機與雙模式衝壓發動機的組合體作為動力,渦輪發動機將飛機加速到馬赫數3后,亞超燃衝壓發動機點火,繼續加速至馬赫數5時,超燃衝壓發動機點火併將飛機加速至馬赫數6。這樣的組合能達到綜合性能指標最優。」

這就是美國黑鳥SR-71偵察機的發動J-58可以歸類到混合噴氣發動機,本質上就是一具衝壓發動機和一具渦輪噴氣發動機的結合體,當黑鳥達到一定速度時,其衝壓發動機開始工作,最終把黑鳥推向3馬赫以上的高速

現在的戰機,大都是使用渦扇發動機,上圖是渦扇發動機基本原理圖,下圖是衝壓發動機原理圖,衝壓發動機直接去掉了渦扇發動機中的風扇和壓氣機,連同後面的渦輪也去掉了,這結構真是太完美了;它內部幾乎沒有活動的部分,高速氣流從前端進氣口進入發動機之後,利用發動機涵道截面積的變化,讓高速氣流降低速度,從而提高氣體壓力,接著壓縮過後的氣體進入燃燒室,與燃料混合之後燃燒,向後噴出從而提供推力

根據現在已知的模擬測試,Boom飛機更安靜,並且比協和號的效率高出30%。40 個座椅分成單座兩排,使每個乘客都可以靠著窗口和過道。Boom 的飛機將利用炭纖維複合材料而非鋁製材料,以使飛機重量更輕速度更快。另外,它的巡航高度也攀升到了 6 萬英尺,比當前商業航班的均值高出了 2 萬英尺。因為Boom飛機的直飛航程上限為4500海里,因此跨太平洋航班將需要中途經停進行加油。

當年的歐洲協和號客機因為高票價、音爆和航空旅行下滑等因素退出市場,之後數個公司嘗試建立超音速商用飛機,但都以失敗告終。而且 NASA 也在製造超音速飛機,也希望在未來用於商業運行。

未來用Boom飛機運營全球500條每日航線將是可行的,並且它已經吸引了航空公司的興趣。維珍銀河公司(VirginGalactic)已擁有首批十架全尺寸Boom飛機的選購權。Scholl也指出與航空公司的附加協議將在今年底公布。

Boom飛機在水上的飛行速度可達到2.2馬赫(目前美國法規禁止陸上超音速飛行),按照此飛行速度,以下航線飛行時間僅為:

紐約-倫敦 3小時15分

邁阿密-智利聖地亞哥 3小時48分

舊金山-東京 5小時30分

洛杉磯-悉尼 6小時45分

儘管Scholl表示,空客和波音現在開展一個商用超音速飛機的項目將是不合理的,但是他相信現有的飛機製造商最終仍將投入到超音速飛機的研發中。Scholl還表示,一個新的超音速客機的整體市場和波音787飛機的市場「不太一樣」大,但是也已「接近」。他也承認,在市場對超音速飛機達到1000架需求的十年內或是在首架Boom飛機投入運行后,Boom公司無法獨立滿足市場需求。「規模化生產將成為一大挑戰。」



熱門推薦

本文由 yidianzixun 提供 原文連結

寵物協尋 相信 終究能找到回家的路
寫了7763篇文章,獲得2次喜歡
留言回覆
回覆
精彩推薦