遠(yuǎn)距離出行，你會選擇哪種交通工具呢？相信很多小伙伴，尤其是商務(wù)人士的回答都是：飛機(jī)。 飛機(jī)雖然快速便捷，但是對于國際旅途來說，花費(fèi)的時間還是比較長的。就比如，從北京到紐約需要12小時。 然而你想象過嗎？有朝一日，這個時間可以縮短為1小時。 近日，有國外的媒體渲染報道稱，中國一家商業(yè)航天企業(yè)發(fā)布了“亞軌道旅行”宣傳視頻，宣稱其正在開發(fā)一種飛行速度可達(dá)到7000英里每小時的飛行器，能夠在1個小時內(nèi)從北京飛到紐約。這種飛行器就是“有翼火箭”型高超音速飛機(jī)。 報道在國內(nèi)外引發(fā)廣泛關(guān)注。很多人開始好奇，從北京到紐約真的只需要1小時？那未來豈不是一天可以穿梭在世界各地？超高音速飛機(jī)到底有多厲害？先搞清楚這些…… 從北京到紐約僅需一小時？ 亞軌道旅行是目前比較熱門的航空航天話題，也是未來航空發(fā)展的趨勢。亞軌道飛行的特點(diǎn)在于速度快，如果在城市之間使用這種飛行方式，可大大縮短時間。 要想實(shí)現(xiàn)亞軌道旅行，就需要使用到高超音速飛機(jī)，這是一種用于點(diǎn)對點(diǎn)高速旅行的飛行器，飛行速度可達(dá)到5至15馬赫，大大縮短了航空飛行的時間。 北京到紐約的距離超過1萬公里，目前航班的飛行時間在12小時左右，如果速度提升到5馬赫以上，那么飛行時間就能縮短到1至2小時了。 但是，目前世界上還沒有亞軌道高超音速飛行的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)出現(xiàn)，世界上有實(shí)力的國家在這方面還處于設(shè)計階段。根據(jù)目前民用航空產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，并結(jié)合發(fā)展的速度，要利用亞軌道進(jìn)行民用航班飛行，相關(guān)技術(shù)成熟的時間至少在15年以上。 近日，有國外的媒體渲染報道稱，中國一家商業(yè)航天企業(yè)發(fā)布了“亞軌道旅行”宣傳視頻，宣稱其正在開發(fā)一種飛行速度可達(dá)到7000英里每小時的飛行器，能夠在1個小時內(nèi)從北京飛到紐約。這種飛行器就是“有翼火箭”型高超音速飛機(jī)。
如何實(shí)現(xiàn)亞軌道高超音速飛行？ 要想進(jìn)行亞軌道高超音速飛行，就需要打造一種全新的飛行器，能在空氣稀薄的亞軌道上飛行。 亞軌道的高度從30公里到100公里，這是目前航空領(lǐng)域一個未被開發(fā)的高度，傳統(tǒng)的民用航班巡航高度是10公里，也只有一些用于軍用的特殊航空器能夠在這個高度上飛行。 亞軌道高度正是具備了空氣稀薄這個特點(diǎn)，可大大降低航空器的飛行阻力，那么飛行器的速度也就增加了，可達(dá)到5馬赫以上。但問題也隨之而來，稀薄的空氣無法支持現(xiàn)役的航空發(fā)動機(jī)，只能專門研發(fā)針對亞軌道高度飛行的動力系統(tǒng)。 其中一種動力叫做吸氣式超燃沖壓發(fā)動機(jī)，進(jìn)氣流速超過音速，因此可以達(dá)到更高的飛行速度。根據(jù)相關(guān)研究成果，超燃沖壓發(fā)動機(jī)能產(chǎn)生凈推力，在馬赫數(shù)6至8的時候，比傳統(tǒng)的亞音速燃燒沖壓發(fā)動機(jī)效率更高。 研發(fā)超燃沖壓發(fā)動機(jī)會受到各種極端技術(shù)挑戰(zhàn)，比如風(fēng)洞設(shè)施、材料、技術(shù)瓶頸等等。如果使用火箭發(fā)動機(jī)在亞軌道上飛行，理論上也能達(dá)到高馬赫數(shù)，但需要攜帶更多的燃料，而吸氣式發(fā)動機(jī)使用稀薄的空氣就能支持燃燒，不需要攜帶氧化劑。 因此，吸氣式超燃沖壓發(fā)動機(jī)是亞軌道長距離飛行的核心動力之一，需要投入更多的人力和物力進(jìn)行研發(fā)。 當(dāng)前民用客機(jī)設(shè)計的大方向已經(jīng)圈定，即飛行高度1萬米和高亞音速巡航，這就決定了洲際航班之間的時間不可能變得更短。 英法兩國曾經(jīng)研發(fā)和服役過協(xié)和式客機(jī)，飛行速度為2.2馬赫，用于跨大西洋航班運(yùn)行。在同等距離上，飛行時間要比高亞音速巡航的客機(jī)縮短一倍，但問題也比較突出，比如運(yùn)營成本較高，每飛行1.2萬小時需要進(jìn)行10個月的大修，每修一次就要花費(fèi)1000萬美元，還有盈利能力比亞音速客機(jī)要低。 亞軌道高超音速客機(jī)如果投入研發(fā)，也必然要考慮到運(yùn)營成本的問題。 近日，有國外的媒體渲染報道稱，中國一家商業(yè)航天企業(yè)發(fā)布了“亞軌道旅行”宣傳視頻，宣稱其正在開發(fā)一種飛行速度可達(dá)到7000英里每小時的飛行器，能夠在1個小時內(nèi)從北京飛到紐約。這種飛行器就是“有翼火箭”型高超音速飛機(jī)。 什么時候能進(jìn)入普通人的生活？ 亞軌道高超音速飛行器在可預(yù)見的未來主要應(yīng)用在航空技術(shù)驗(yàn)證、軍用、科研等領(lǐng)域，要真正意義上進(jìn)入老百姓的日常出行中，還需要很長的時間，可能要到本世紀(jì)中葉才能進(jìn)行大規(guī)模的載人飛行。 從技術(shù)風(fēng)險角度看，在亞軌道上以5至15馬赫速度飛行的動力系統(tǒng)遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟的程度，氣動設(shè)計方案也停留在理論階段，距離載人還有很長的一段距離。即便有工程樣機(jī)被制造出來，還需要考慮盈利的問題，顯然無法這么快就能進(jìn)入普通人的生活中。 在民用航空領(lǐng)域，下一階段的變革并不是亞軌道高超音速飛行器，而是更加安靜的超音速客機(jī)。 NASA等機(jī)構(gòu)正在解決超音速飛行產(chǎn)生的音爆問題，并研發(fā)了X-59安靜超音速技術(shù)飛機(jī)進(jìn)行測試。如果音爆問題能夠解決，那么超音速客機(jī)就能在陸地上空進(jìn)行飛行，能夠在全球更多的機(jī)場進(jìn)行起降，其前景遠(yuǎn)比亞軌道高超音速飛行器更吸引人。 亞軌道旅行是個富有想象力的愿景，數(shù)十年后是否能夠?qū)崿F(xiàn)，還需要觀察其他交通方式是否成熟。 在可預(yù)見的未來，超音速客機(jī)更具現(xiàn)實(shí)意義，不論是技術(shù)成熟度，還是成本控制方面，都遠(yuǎn)比亞軌道飛行更貼近我們的生活。 |
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