直线机

维珍将研制史上最强悍公务机,三马赫速度能

发布时间:2022/8/15 15:15:30   
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在英法“协和”退役17年后的今天,超音速客机的前景又渐渐被人看好,不过在吸取“协和”和图-客机的失败教训后,目前未来超音速客机的研究大都集中在公务机和小型客机领域,如美国音爆技术公司(BoomTechnology)的55座的“序曲”(Overture)、俄罗斯中央空气流体动力学研究所(TsAGI)50-60座的小型低音爆超音速客机、美国Aerion公司的8-11座AS-2等。之所以出现这种有趣的小型化趋势,是因为公务机客户对票价不敏感,小型化将能使超音速客机处于盈利最佳平衡点上。

因此尽管航空业处于新冠疫情之下的最艰难时期,专注航空航天旅行的维珍银河控股公司(VirginGalacticHoldings,Inc)还是看到了未来超音速出行的巨大市场前景,在年8月3日高调宣布将杀入超音速客机市场,该公司的超音速公务机已经完成第一阶段设计。

与其他公司此前公布的速度在1.5-22马赫不等的超音速公务机和小型客机不同,维珍超音速公务机的速度将一具跃升到3马赫,如该机能够最终问世,将成为继SR-71“黑鸟”之后人类航空史上的第二种量产型吸气式三马赫有人驾驶超音速飞机,该机仅凭这个速度,就能够摆脱现役所有战斗机和截击机的拦截。

从维珍公布的概念图看,新公务机采用了类似“协和”的无尾三角翼气动布局,但是直线机翼前缘而不是“协和”的尖拱形,并且翼根向前机身两侧延伸形成菱形边条。该机的机翼下方安装两个发动机吊舱,具有复杂的斜切可调超音速进气口,机身和翼根之间平滑过渡以降低翼载,提高内部有效容积。

维珍称新公务机可容纳9-19名乘客,能在米高空以3马赫速度飞行,也就是说先从伦敦到纽约仅需一个半小时。有人推测,维珍研制这种3马赫超音速公务机的用意是剑指SpaceX公司的洲际火箭运输机(intercontinentalrockettransport),后者号称能以发射火箭的方式将乘客在29分钟内从伦敦运输到纽约。维珍认为,与这种暴力的火箭上天出行相比,乘坐3马赫公务机出行无疑会更令人感到安全。

但要想使这种三马赫公务机成为现实,维珍还有两个巨大挑战要克服。

首先是高温。当飞机速度超过2.2马赫后,常规材料已经无法承受巨大的气动加热。例如SR-71在3马赫时机身温度高达-摄氏度,机鼻和机翼前缘、发动机进气锥等关键部位还会更高,因此维珍公务机需要大量采用非常规耐高温材料制造,能否在重量和耐热性能上取得平衡就成为该机能否盈利的关键之一。

其次就是发动机。维珍称已经与罗尔斯罗伊斯公司达成谅解备忘录,由后者负责为该机研制一种“先进的推进系统,为商业化的高马赫旅行提供动力。”虽然罗罗在航空发动机的研制上具有丰富经验,但三马赫发动机领域对公司来说仍是空白。

为了满足维珍公务机对发动机的高性能、低油耗和低污染要求,对于罗罗来说唯一的解决方案应该就是变循环。通过引入为第六代战斗机发展的发动机技术,维珍公务机使用的发动机应该能在低马赫数下以省油的涡扇模式工作,在高马赫数下关闭外涵道以涡喷模式工作,甚至直接让进气绕过核心机成为冲压发动机,研制难度相当大。

不管这种3马赫公务机最后能否成功,该机都标志着人类在高速飞行上雄心壮志仍未泯灭。



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