告别音爆,速度快一倍,NASA这款飞机要改变历史
最近,大伙儿可能都在网上刷到一条新闻,说美国国家航空航天局,也就是咱们常说的NASA,搞了一架新飞机叫X-59,还成功飞了第一次。
新闻标题起得特别响亮,说什么“不再有音爆”、“速度是现在飞机的两倍”、“或将改变历史”。
很多人一看就犯迷糊了,超音速飞机?
这不是几十年前就有的东西吗?
那个叫“协和号”的,长得跟个白天鹅似的,不是早就因为又吵又费钱,最后还出了事,不飞了吗?
怎么美国人现在又把这个老概念捡起来了?
这到底是真有本事解决了当年的老问题,还是换个壳子又来画大饼,折腾一回呢?
这事儿,咱们今天得好好说道说道,看看这X-59葫芦里到底卖的什么药。
咱们先把时间拨回到首飞那天。
这架造型奇特的飞机是在美国加州一个叫帕姆代尔的地方起飞的。
这个地方来头可不小,它是美国洛克希德·马丁公司大名鼎鼎的“臭鼬工厂”的所在地。
一听这名字就感觉不一般,没错,这个地方专门干一些神神秘秘、技术顶尖的活儿,像以前那些只在电影里看到的U-2高空侦察机、飞得比导弹还快的“黑鸟”侦察机,还有世界上第一款隐形战斗机F-117,都是从这个“工厂”里出来的。
所以,X-59从这儿飞起来,本身就代表了它技术上的分量。
整个首飞过程,飞机上就坐了一个飞行员,从“臭鼬工厂”起飞,在天上兜了一圈,测试了一下基本的操控性能,最后稳稳当当降落在了几十公里外的另一个空军基地。
官方给出的评价是“一切符合预期”,这句平平无奇的话,对一架全新设计的验证机来说,其实就是最好的消息了,说明这第一步走得很稳。
这就好比你拿到了一辆设计图上很牛的新车,第一次点火上路,发现油门、刹车、方向盘都听使唤,没出什么幺蛾子,心里那块大石头就算落地了。
那么,这架飞机到底牛在哪儿,敢说要改变历史呢?
它最大的本事,就是解决了一个困扰了航空界半个多世纪的难题——音爆。
啥是音爆?
咱们用一个生活中的例子来打比方。
你站在平静的湖边,一艘小船慢慢划过,水面会荡起一圈圈的涟漪,很温柔。
但如果是一艘快艇全速冲过来,速度超过了水波扩散的速度,这些水波就来不及散开,被船头顶着、挤压在一起,形成一个巨大的V字形浪头,这个浪头拍到岸上,力量就很大。
飞机在空气里飞也是一个道理,空气也是一种介质。
当飞机速度慢的时候,它发出的声音(也就是压力波)能顺利地向四面八方传开。
可一旦飞机速度超过了音速,它就等于是追上了自己发出的声音,把这些声波像推土机一样全部堆在机头前面,形成一个能量巨大的冲击波。
这个冲击波传到地面上,我们耳朵听到的就是一声或者两声震耳欲聋的巨响,就像晴天霹雳一样,这就是“音爆”。
这个声音能有多响呢?
能超过120分贝,不光能把人吓得心惊肉跳,甚至能把房子的玻璃给震碎了。
当年的协和号客机,就是被这个“音爆”给拖垮的。
它飞得确实快,从欧洲到美国三个多小时就到了,但它一进入超音速状态,地面上就跟打雷一样一路响过去。
沿途的居民天天被这么折腾,肯定不干啊,投诉信堆成了山。
最后没办法,世界上大多数国家都立法,禁止超音速飞机在自己的陆地上空飞行。
协和号只能在大西洋上空飞超音速,一到陆地上空就得老老实实减速,跟普通飞机一样飞。
这就好比你买了一辆跑车,结果规定你只能在小区里开,时速不能超过20公里,那这跑车的意义何在呢?
而X-59的设计,就是专门来治这个病的。
它的核心思路就是把那个巨大的冲击波给“拆散”了。
你看它的外形,一个特别特别长的尖鼻子,占了整个机身长度的三分之一,整个飞机看起来又细又长,表面非常光滑。
这种设计,就是为了不让压力波在机头堆积成一个,而是把它们梳理成一系列微小的、分散的压力波。
再用刚才那个比喻,协和号的音爆就像是一个人抡起大锤,“哐”的一声砸在你家门上;而X-59产生的效果,更像是一个人用手指关节,在门上“笃、笃、笃”地快速敲了几下,最后传到你耳朵里,合成了一声很轻微的闷响。
按照NASA的说法,这个声音大概只有75分贝,就跟你在家里听到邻居关车门的声音差不多,基本不会打扰到正常生活。
为了证明这一点,他们接下来的计划就是开着这飞机在美国好几个居民区上空来回飞,同时在地面上摆满麦克风收集声音数据,还要派人去问老百姓的真实感受。
如果大家普遍觉得这声音能接受,他们就能拿着这些证据去找政府部门,要求修改法规,允许这种“安静”的超音速飞机在陆地上空飞行。
这一步要是成功了,那超音速客运的商业前景就彻底打开了。
当然,光安静还不行,还得算经济账。
协和号的另一个死穴就是太烧钱了。
它的发动机虽然推力猛,但也是个“油老虎”,飞一趟的油钱就是个天文数字,导致机票价格普通人根本承受不起,一张票动辄上万美元,成了富豪和明星的专属交通工具,离大众市场太远了。
而现在,几十年过去了,航空技术已经有了翻天覆地的进步。
X-59所验证的这些新技术,比如更符合空气动力学的机身设计、效率更高的发动机、更轻的复合材料等等,都能让未来的超音速客机比协和号省油至少百分之三十。
成本降下来了,票价自然就有下降的空间。
有专家预测,未来超音速航班的票价,大概会和现在普通航班的商务舱差不多。
这个价格,对于那些时间宝贵的商务人士来说,就非常有吸引力了。
你想想,从上海飞一趟纽约,现在要十五六个小时,要是坐超音速飞机,可能七八个小时就到了,节省下来的大半天时间,能多开多少会,多谈多少生意。
所以,市场需求是真实存在的。
看到这里,我们一方面为人类在航空科技上的探索精神感到赞叹,但另一方面,作为中国人,我们更应该看到这背后更深层次的竞争。
美国搞这个X-59,花了六亿多美元,绝不只是为了造一架酷炫的飞机那么简单。
他们是在抢占下一代航空技术的制高点,更重要的是,他们在抢先制定未来超音速飞行的“国际标准”。
一旦他们提出的那个“75分贝”的噪音标准被全世界接受,那以后所有国家想发展自己的超音速客机,就都得按照美国人画的这条线来设计,这背后就是巨大的技术壁垒和产业话语权。
这提醒我们,核心技术是买不来的,标准之争更是国之重器。
当然,我们也不用因此感到焦虑。
回看我们国家自己的发展道路,从无到有,我们搞出了自己的大飞机C919,打破了波音和空客的垄断;我们的高铁技术领先全球,改变了国人的出行方式;我们的航天事业更是捷报频传,空间站都建起来了。
这说明我们有集中力量办大事的制度优势,有迎头赶上的能力和决心。
在超音速飞行领域,虽然美国现在凭借X-59走在了前面,但我们的科研机构和大学也早已在这个方向上默默耕耘多年了。
或许在不久的将来,我们也能看到一架融合了中国智慧的超音速验证机飞上蓝天。
这场关于速度的竞赛才刚刚开始,别人的领先是我们最好的鞭策,它激励着我们必须加快脚步,在未来的全球航空版图上,不仅要有一席之地,更要努力成为重要的那一极。
