1小时从东京飞到纽约:高超音速“观星者”飞机时速达8000公里!

人类上一次搭乘超音速飞机进行商业航空旅行还需要追溯到协和式飞机上,协和式超音速客机在2003年正式退役,它配备了四台强大的奥林匹斯593 Mk 610型涡喷发动机,能将伦敦飞往纽约的时间缩短到不到4个小时,这甚至超过了晨昏线的速度,被称为“再出发就到达”。

但是协和式也面临成本低、效率低、运行风险大的问题,在1973年开始服役30年便被停飞。在协和式退役20年后,还没有新的超音速飞机再顶上去。

最近,多个飞机制造商打算推出新的超音速喷气式客机,其中来自美国丹佛的Boom Supersonic处于领先阶段,他们拿出的是Overture 喷气式飞机。而且还获得了包括美国航空、日本航空和美联航在内的100多架订单。

还有更加雄心壮志的工程师希望研发出更快的超音速喷气式客机,包括包括欧洲初创公司命运(Destinus)、总部位于佐治亚州的赫尔墨斯(Hermeus)和德克萨斯州的维纳斯航空航天公司(Venus Aerospace)。

成立于2020年的维纳斯更是打算推出9马赫的超音速客机,要知道速度超过5马赫的飞行器已经属于高超音速了。他们的产品是Stargazer,起始速度也有5马赫,其设计目标是在短短一小时内从旧金山飞到东京,比今天喷气式客机的速度快11倍!

维纳斯表示,研发中的超音速飞机速度能达到9马赫,相当于8000公里/小时。而协和式飞机的速度为2马赫,Overture的速度为1.7马赫,Hermus和Destinus设计速度为5马赫。维纳斯首席技术官安德鲁表示,他们将喷气式发动机和火箭发动机相结合,这也让1小时飞遍全球的梦想变成现实。

新的飞机被命名为“观星者”,在飞离市区后,它将切换到火箭发动机模式,预计爬升至52000米并进入超音速飞行状态。它的巡航高度是传统喷气式客机的4倍多,乘客甚至能看到地球的曲线和黑暗的太空。相较之下,大多数喷气式客机在1万米高空巡航。

维纳斯公司的创始人、首席执行官萨西表示,超音速客机的想法始于2018年,当时他老婆被作为美国海军预备役成员被派遣到日本。

这个想法很简单,但现实却很骨感。实现这一雄心勃勃的目标却很艰难,这需要更多新的技术。例如“世界上第一个液体推进剂旋转爆震火箭发动机”。安德鲁表示:当今的火箭发动机以亚音速燃烧,这对于观星者来说动力不足。

这促使观星者使用RDRE,和传统的火箭发动机相比,RDRE能产生更高的温度和压力,它的燃烧速度更快,能有效产生更大的推力,同时使用更少的燃料。通常而言,火箭发动机是首选,它和喷气发动机能在更高的高度提供更高的性能,它不用依赖外部的氧气,5万米高空的氧气非常稀薄。观星者号将携带“某种液态空气”来为火箭发动机提供动力。

2022 年 10 月,维纳斯成为世界上第一家设计“室温可储存液体燃料”的公司。萨西将这个概念与电影《壮志凌云:特立独行》中的一个场景进行了比较,其中汤姆·克鲁斯饰演的皮特·“特立独行”·米切尔使用喷气发动机驾驶一架军用测试飞机,速度达到 10 马赫。

这架虚构的喷气式飞机是 SR-72“暗星”,实际上并不存在,而是洛克希德·马丁公司提出的无人驾驶高超音速飞机概念,作为 SR-71“黑鸟”的后继者。高超音速飞行时会产生1100 摄氏度的巨大热量,会将SR-72开始“融化”,尤其是在喷气发动机所需的较低高度时。萨西将马弗里克的虚构行为描述为“飞过大气层”。

维纳斯计划将喷气发动机更换为火箭发动机,这意味着它可以在高温下飞行,并将飞机的表面温度降至 430 度左右。这也将有效地允许金星使用传统的轻质材料,如钛——不需要带有隔热罩或其他重型保护的坚固机身。此外,金星自带的氧气将解决乘客在高空需要空气的问题:尤其是在减压的情况下。

纳斯最近宣布与欧洲飞机制造商的子公司空中客车风险投资公司建立合作伙伴关系,以进一步开发其高超音速发动机。但机票不可能保持便宜,高超音速旅行的票价将是头等舱机票价格的两到五倍。

20 世纪 90 年代末,一张典型的协和飞机单程票价为 6000 美元。最常乘坐协和式飞机的一名乘客乘坐这架超音速飞机718次,在座位上花费了超过250万美元(相当于今天的 440 万美元)。

维纳斯研究显示,如果商务旅客能够将长途飞行时间缩短至一小时,他们愿意支付高于普通头等舱机票的价格。目前阿联酋航空和新加坡航空等航空公司的头等舱机票价格为数万美元。

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页面更新:2024-04-29

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