乘坐高超音速飞机进行旅行似乎更像是科幻小说中的梦幻作品,而不像是一个可行的商业项目,但现在这已成为事实:波音公司正在研究它,虽然它是一个严肃的项目。
波音公司首席技术官格雷格·希斯洛普(Greg Hyslop)在接受采访时提到:“它可能没有人们想象的那么难,虽然它研发起来确实很难。”近期,波音公司首次在航空技术会议上公布了其高超音速客机概念,并在7月的范堡罗航空展上再次强调了这一概念。
在一个自2003年以来缺乏超音速运输选择的行业中,突然提出一种高超音速客机作为一种可行的选择,并且在20 - 30年内实现它看上去好像很难。
但是波音公司坚持认为它已经找到了速度,材料和推进力的组合,这使得有5马赫飞行速度的飞机不仅在技术上可以实现,而且在2040年左右之后的某些时候能够实现收入。他们甚至认为他们已经找到了解决与高超音速飞行相关的最棘手问题之一的解决方案。为了以大约M5.0的速度巡航,飞机必须在90000到95000英尺的高度飞行。但是乘客不会穿太空服,因此他们将坐在加压舱内。因此,任何导致的在这种高度降压的事件都将是灾难性的。
“我们已经意识到这一点,我们已经考虑过了,”波音高级技术研究员兼超音速学首席科学家Kevin Bowcutt说。
“我们有一些非常创新的方法来处理它,”他补充道。“基本上,我们已经设计出一个概念,即使在减压事件中也会使机舱保持加压状态。”
Bowcutt拒绝进一步阐述降压问题的技术解决方案。
波音公司的概念提出了最高速度是声速的五倍。这恰好等同于普遍接受的高超音速速度值,但这不是原因。根据波音公司的分析,M5.0是可用的结构,推进和燃料技术可实现的极限。们拥有当今的技术和设计工具,我们不必非要研怪一些新东西。
高超音速客机的发动机就是一个很好的例子。M6.0飞机需要超音速燃烧冲压式喷气发动机(或“超燃冲压发动机”)发动机,这项技术经过数十年的研究和示范后仍然还未成熟。然而,一架M5.0飞机可以使用其他推进选项。
洛克希德SR-71A是史上最快的带有吸气式发动机的载人飞机。它使用两台Pratt&Whitney J58发动机以3.2马赫的速度飞行。J58采用了独特的配置,称为涡轮喷气发动机。发动机的功能类似于速度高达约M2的涡轮喷气发动机,然后将空气从压缩机转移到加力燃烧室中排空的管道中,效果类似于冲压式喷气发动机。
Bowcutt表示,波音公司的高超音速客机也将使用涡轮喷气发动机配置,与J58相比有一些变化。他表示,波音公司的概念可能会绕过发动机核心周围的所有气流,而不是仅通过M2在燃烧室周围输送一部分气流。
Bowcutt很熟悉高超音速飞行器。他被誉为“X-51之父”,在1995年他将该其设计变成导弹,但它最终变成了由美国空军研究实验室资助的高超音速演示器。X-51使用的JP-7燃料与SR-71A相同作为燃烧源和冷却剂系统。Bowcutt说,由于高超音速客机的概念不会超过M5.0,因此它不需要JP-7。标准Jet-A燃料。液态甲烷或这些燃料的某种组合是商用飞机的选择。
最后,波音公司选择M5.0作为最高速度,因为这极大地简化了结构材料。而不是昂贵的热吸收材料,如陶瓷基复合材料,目前用于飞机和喷气发动机的标准钛合金强度足以承受高达600°C(1100°F)的表面温度。
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