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來源：果殼
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蔓延全球的新冠疫情,，讓民用航空業(yè)一夜之間陷入泥沼,，然而正所謂“膽小者看到危機，膽大者看到機會”,，一些新銳航空飛行器制造企業(yè)和航空公司,，就在籌劃一種更快捷,，更舒適的全新的航旅出行方式。說不定,，等疫情結(jié)束后不久,，我們再次出行時，就能體驗到它,。
超音速客機,，請求出戰(zhàn)！
這種全新的出行方式,，就是超音速客機,。來自美國科羅拉多的航空初創(chuàng)企業(yè)Boom Supersonic于近日宣布，明年1月7日,，它將正式推出自己的單座超音速原型機XB-1,，并將在年內(nèi)試飛。
XB-1的最高速度設(shè)置為2.2馬赫（音速的2.2倍）,，航程超過1900公里,，采用3臺通用電氣公司出品的 J85-15引擎。公司創(chuàng)始人布萊克·紹爾（Blake Scholl）,，精力充沛,，野心勃勃，曾經(jīng)就職于亞馬遜,，擁有私人飛機駕駛執(zhí)照,。他聲稱，自己要做民用航空界的埃隆·馬斯克,，而XB-1,，就是未來民用航空界的SpaceX。
紹爾宣稱,，如果XB-1試飛成功,，那么公司下一步計劃就是建造以XB-1為藍本的大型超音速客機“序曲”（Overture）。序曲機長51米,，翼展18米,，最大載客量大約為55名，最大航程8800公里,，時速同樣為2.2馬赫,，整體客艙皆以商務(wù)艙標(biāo)準(zhǔn)建造，預(yù)計在2030年投入使用,?！案俚某丝停孢m的旅行環(huán)境,，更短的飛行時間,，想想看,，從東京到西雅圖，只要4個半小時,，是不是令人興奮,！”紹爾表示。
當(dāng)然,，超音速客機并不是一個時髦的新發(fā)明,，它曾經(jīng)短暫出現(xiàn)在民用航空歷史上：1976年，英法兩國聯(lián)合研制的“協(xié)和”超音速客機正式投入運營,，直至2003年退役,。
曾幾何時，“協(xié)和”是空中旅行“逼格”的最高境界,，它能以2.04倍音速的速度飛行,，在3個半小時之內(nèi)，就能將92~120名乘客從西歐送至美國東海岸,。寬敞的空間,，考究的裝飾和精致的空中餐食，構(gòu)筑了它獨特的魅力,。
然而,，與之相對的是，“協(xié)和”客機平均往返機票價格為12000美元,，是標(biāo)準(zhǔn)航班價格的30倍左右,，從而導(dǎo)致需求不足，最終只交付了14架（法航7架,，英航7架）,，大多數(shù)航班的空座率超過50%，而且乘客多來自常旅計劃升艙,。最后,，70年代的石油危機，導(dǎo)致航空燃料價格急劇上漲,，使得“協(xié)和”更加難以為繼,。2000年7月，法航一架“協(xié)和”從巴黎戴高樂機場升空后不久,，由于事故不幸墜毀,，造成113名乘客罹難，從而為“協(xié)和”的棺材敲上了至關(guān)重要的一枚釘子,。
所以,，在“協(xié)和”退出歷史舞臺將近20年后，超音速飛行如果要想成為我們的旅行方式，首先要讓人“付得起”,。和馬斯克的SpaceX一樣，序曲計劃將通過“走量”模式,，攤薄運營維護成本,，讓價格更加親民。紹爾宣布,，批量生產(chǎn)的序曲,，將可以把單機價格降低到2億美元左右，而2億到4億價格區(qū)間的中小型民用航空機市場還是藍海,，尤其對于需求相對穩(wěn)定,，講求效率和舒適的商務(wù)航空來說，市場還有不少潛力可挖,。
紹爾盤算,，在2030年投入使用后，“序曲”的產(chǎn)量將迅速擴展到1000架左右,，規(guī)?；倪\營，能讓它的票價與當(dāng)前跨國普通航班商務(wù)艙處在同一水平——只要付出大約4000美元,，就能乘坐“序曲”,，在五個小時之內(nèi)從東京飛抵洛杉磯，這個價格,，是“協(xié)和”客機票價的四分之一,。屆時，1000架序曲的載客能力可以滿足全球超過500條越洋商務(wù)航線的需要,。
飛得更快,，還要更環(huán)保！
不過,，橫在XB-1和“序曲”面前的攔路虎還有一只,，就是國際航空業(yè)面臨的環(huán)保壓力。從2019年1月開始,，全球航空運輸業(yè)碳中和方案及減排計劃（CORSIA）正式實施,，目標(biāo)是在2050年將全行業(yè)二氧化碳排放量較2005年減少50%。
2018年7月,，國際清潔交通委員會（ICCT）在一份針對超音速客機的環(huán)評報告中指出,，在現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下，超音速客機可能在碳排放上超出現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)70%,，每位乘客消耗的航空燃料大約是亞音速噴氣客機乘客的5倍以上,，更不用提超音速客機所造成的噪音污染了。為此，委員會對超音速客機的發(fā)展持謹(jǐn)慎態(tài)度,，并敦促各航空公司與飛行器研發(fā)企業(yè)早日出臺技術(shù)革新與管理措施,。
對于這個問題，Boom Supersonic的解決方案可謂多頭出擊,，開源節(jié)流并舉,。
首先，為了降低燃料成本和碳排放,，紹爾宣布XB-1和“序曲”使用替代合成燃料：利用直接空氣捕獲技術(shù)（DAC）,，從空氣中提取二氧化碳，再利用水電解和燃料合成過程來生產(chǎn)清潔的液態(tài)烴燃料,。另外,，公司宣布，“序曲”將不采用XB-1的J85-15引擎,，而改與羅爾斯·羅伊斯合作,，后者將為“序曲”開發(fā)效率更高，更節(jié)能的全新渦扇發(fā)動機,。
第二,，是從飛機結(jié)構(gòu)下手。當(dāng)飛機超音速飛行時,，氣流會對機身傳來規(guī)律性震動,，為了對抗這種震動，就需要更堅固的機身結(jié)構(gòu),，而超音速客機獨有的“細(xì)長型”身材,，又對機身結(jié)構(gòu)的設(shè)計施加了嚴(yán)格的限制，使得任何“減重”方案都困難重重,，稍一不慎,，就會導(dǎo)致機體強度的降低。
對此,，Boom Supersonic的應(yīng)對方案是,，XB-1和序曲在設(shè)計中，都將大量使用碳纖維材料和鈦合金,，許多部件將采用3D打印技術(shù),，從而力爭在保持機身結(jié)構(gòu)堅固的同時，減輕整機重量,，并抵御超音速飛行空氣摩擦引發(fā)的高溫,。根據(jù)Boom Supersonic公布的數(shù)據(jù)，XB-1 的機身最高耐溫上限能夠達到148攝氏度,。
另外,，XB-1和“序曲”都改進了外形與氣動布局,，從公開資料上看，它們都有令人過目不忘的“小蠻腰”設(shè)計,，從而使機翼寬度最大處機身最窄,，總體橫截面積變化平緩。從航空動力學(xué)角度講,，機體橫截面積變化越平緩,，它遭遇的阻力就越低。
噓,！別讓下面的人聽到！
更輕的重量和改善的外形布局,，不僅能有效降低能耗,，削減碳排放，還能有效減輕“音爆”,。
“音爆”是飛機超音速飛行時,，產(chǎn)生的沖擊波所引發(fā)的巨響。由于飛機速度超越音速,，坐在飛機里的人無緣聽到“音爆”,，而對地面上的人，音爆則形成了難以忍受的巨響,，“協(xié)和”之所以受到抵制,，就是因為沿途造成的音爆，有個段子就叫做：“協(xié)和從華盛頓超音速飛去圣地亞哥,，站在芝加哥都能聽到它的噪音,。” 所以,， 現(xiàn)階段籌劃中的超音速客機航線,，大部分被設(shè)定為跨海長途飛行，也是因為越洋飛行中,，下方基本不會有居民存在,。
不過，機場終究是要建在陸地上的繁華城市附近的,，起飛降落階段依舊會影響到沿途居民,，所以要消除音爆，還是要從飛機本身的設(shè)計入手,。
常規(guī)的超音速噴氣飛機,，空氣沖擊波從機頭到達機尾翼的時候增強，形成兩次明顯的音爆,，所以XB-1的外形設(shè)計與NASA和洛克希德·馬丁設(shè)計的X-59靜音超音速技術(shù)飛機頗為相似：兩者都采用了細(xì)長機身,，機翼從機身向外的延展角度與厚度都進行了優(yōu)化，以減弱超音速飛行中機身產(chǎn)生的激波。另外,，根據(jù)推測,，XB-1和X-59一樣，機翼尖端也進行了特殊設(shè)計,，使幫助飛行器機體在超音速飛行時產(chǎn)生的激波大部分向上方發(fā)散,，僅剩小部分強度較小的余波射向地面，將噪音降低為可以融入城市環(huán)境背景噪音的程度,。紹爾已經(jīng)向外界保證,， “序曲”產(chǎn)生的音爆級別大約只是協(xié)和的1/30。
截至目前,，序曲客機已獲得價值60億美元的意向訂單,，買家包括維珍集團（10架）和日本航空（20架），后者在2017年向Boom投資了1000萬美元,。
當(dāng)然,，垂涎于超音速民用航空市場的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止Boom Supersonic一家,。有力競爭者包括波音支持的Aerion公司,，它在今年4月宣布在佛羅里達投資3億美元建造一座工廠以制造12座超音速客機AS2；太空狂人理查·布蘭森也來插了一腳,，宣布維珍航空將開發(fā)超音速客機馬赫 3,。這款豪華超音速公務(wù)機“機如其名”，最大時速能夠達到3馬赫,，從紐約飛到倫敦只需2小時,，不過票價就非一般人能夠負(fù)擔(dān)，估計不比布蘭森的太空旅行飛船銀河號便宜多少,。
屆時,，也許我們相約旅行的口號就變成“一起坐飛機出去玩嗎？坐一次能吹一輩子的那種,？”
