極超音速飛機,又稱極超音速沖壓噴射飛機,是一種新型飛行器,其飛行速度可達音速的5倍,遠高于協和式客機的兩倍音速。
研發背景
美國航空航天局(NASA)計劃開發能夠在地球大氣層內飛行的超音速噴氣式飛機,其飛行速度預計將達到五倍音速,有望顯著縮短全球航班時間。以這種速度飛行,從紐約到悉尼的距離將僅需約兩個半小時,而目前的民用運輸機則需要近21個小時。這一項目旨在打造一款可用于往返火星的可重復使用的飛機,同時也可能對民用航空業產生重大影響。NASA于2010年提出了一項航空建議,計劃在未來三年內投入500萬美元用于研發一種新的飛機,該飛機應具備在大氣層內安全起降并搭載乘客的能力。
技術挑戰
為了實現這一目標,工程師們面臨著諸多技術挑戰,包括如何讓大型飛行器在進入行星大氣層后安全降落,以及在太空中進行吸氣和排氣操作等。美國航空航天局在其建議書中強調,極超音速環境下產生的高溫,加上對可重復使用性的需求,使得在材料、涂層和結構設計方面都面臨著巨大的技術難題。這些部件不僅要能夠承受空氣動力學負載,還需要多次承受高溫負荷,同時保持輕量化和耐久性,以便降低進入太空的成本。
飛行測試
2010年6月,一架名為“X-51A WaveRider”的試驗型超音速沖壓噴射飛機創下了極超音速飛機的新紀錄,其飛行速度達到了六倍音速,持續時間為三分鐘以上,時速高達4,500英里/小時(約合7,242公里/小時)。這架飛機是由B-52轟炸機釋放的,依靠自身的發動機,以六倍音速自主飛行了200秒。其工作原理是通過高速吸入氧氣并與氫燃料混合燃燒來產生推力。
商業應用
2010年10月,理查德·布蘭森旗下的維珍銀河公司推出了太空船二號,這是一種由著名飛機設計師伯特·魯坦設計的商業太空旅游飛船。該飛船在莫哈維沙漠進行了首次試飛,成功升至海拔45,000英尺(約合13.72公里)的高度。太空船二號的設計初衷是以相對較低的價格提供太空旅行體驗,當前的票價約為20萬美元。它是基于2004年贏得1000萬美元獎金的原型機改進而來,能夠容納六名乘客。不過,在正式運營前,太空船二號還需經歷一系列嚴格的測試和評估。
參考資料 >
波音提出的極超音速飛機有多快?.界面.2024-11-18