(LBFD概念圖,圖片來源于洛克希德·馬。
如今距離洛克希德·馬丁公司最后一次制造L-1011客機(jī),已經(jīng)過去了近半個世紀(jì),但這家軍火巨頭現(xiàn)在又考慮起重返商業(yè)領(lǐng)域的事。他們?nèi)缃裾诮ㄔ煲患茉涂蜋C(jī),其特點是,可以在不發(fā)出音爆的情況下超音速飛行。這架原型機(jī)被命名為低臂飛行演示器(也被稱為LBFD或X-59 QueSST),計劃于2021年首飛。
超音速客機(jī)
洛·馬公司LBFD項目經(jīng)理約西菲迪斯(Peter Iosifidis)表示,要使超音速旅行在經(jīng)濟(jì)上可行,減輕音爆對陸地上的影響至關(guān)重要。只有在突破音爆時保持安靜,美國和其他國家政府才會考慮調(diào)整關(guān)于限制超音速商業(yè)飛行的立法。此前針對協(xié)和式飛機(jī)的立法規(guī)定,它只能在紐約、巴黎和倫敦起落,使其失去了全球客戶基礎(chǔ)。
“如果你沒有一架低噪音的飛機(jī),那你只能跨?焖亠w行,這樣,你就限制了旅客在任意兩個城市之間旅行。這種只服務(wù)全球三分之一人口的商業(yè)模式,最終被證明行不通……你必須讓整個全球用戶滿意。”
為了減輕噪音影響,洛·馬和NASA都承諾,LBFD的音爆將比協(xié)和式飛機(jī)制造的雷鳴般的噪音要安靜得多,聽起來只會像是關(guān)汽車門時發(fā)出的“砰”的一聲。而在地面上的觀測者,只能觀察到氣壓非常緩慢地上升,而協(xié)和式飛機(jī)音爆時出現(xiàn)的2個劇烈壓力脈沖。
“外界還有其他因素可能會起掩蓋作用,比如大氣條件和背景噪音,” 約西菲迪斯說,“你甚至可能無法區(qū)分(聲音)是音爆還是車門砰的一聲!
降低LBFD噪音的關(guān)鍵是精密設(shè)計的形狀。長而尖的機(jī)頭、銳利的機(jī)翼和鴨翼邊緣,確保了飛機(jī)以超過1馬赫的速度時,產(chǎn)生的單個壓力波不會會聚在一起,導(dǎo)致傳統(tǒng)的音爆。除此以外,它不會采用什么特殊材料,發(fā)動機(jī)也將將使用通用電氣現(xiàn)有的F414發(fā)動機(jī)。
“低音爆聲直接歸因于飛機(jī)的形狀,” 約西菲迪斯表示,“如果飛機(jī)再短一些,我們也無法按照需要將這些壓力波分開!
不過,LBFD的機(jī)鼻極其尖銳,導(dǎo)致駕駛艙視野不佳。所以它沒有安裝擋風(fēng)玻璃,靠目視飛行,而是徹底使用電子設(shè)備。NASA將負(fù)責(zé)提供一個叫做外部視覺系統(tǒng)的監(jiān)視器,為飛行員提供圖像和數(shù)據(jù)。(協(xié)和式飛機(jī)的長鼻子也出現(xiàn)了類似的問題,但設(shè)計人員讓其機(jī)鼻在著陸過程中,飛行員因而可以看到跑道。)
NASA商業(yè)化超音速技術(shù)項目經(jīng)理科恩(Peter Coen)說,他們的任務(wù)是提供技術(shù),設(shè)計讓超音速客機(jī)重返地面的設(shè)備?贫髡f:“我們的目標(biāo)是讓超音速客機(jī)能夠高效地在任何航線上飛行,同時成為環(huán)保的好選擇。我們正在推廣這項技術(shù),航空航天工業(yè)可以利用這項技術(shù)制造出超越協(xié)和式飛機(jī)局限性的成功產(chǎn)品!
事實上,NASA在這方面的研究之深超出眾人了解。2006年,他們利用航空設(shè)計和數(shù)學(xué)研究項目,重新啟動了其音波衰減計劃。自上世紀(jì)60年代以來,航空設(shè)計和數(shù)學(xué)研究項目一直在穩(wěn)步推進(jìn)。
科恩說:“我們真正想要的是一種地面信號,能發(fā)出盡可能低的噪音。我們發(fā)現(xiàn)了最好的方法……就是控制每個沖擊波的強(qiáng)度和位置,使它們在強(qiáng)度上相對相似!
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