客机飞行速度(客机最低飞行速度是多少)
“这绝对是世界上最神奇最刺激的飞机!”法航空曾在其广告中如此评价著名的协和式飞机。它也是世界上最早的超音速民用飞机,出现于1973年。苏联的图-144也是如此,受到民众追捧。
苏联的图-144超音速客机
然而,苏联的图-144是如此短命,它只运行了几年。1978年,完成最后一次商业客运飞行后,匆匆告别民航舞台。另一架超音速客机协和式飞机直到2003年也没能逃脱这一命运。迄今为止,世界上还没有一架超音速客机投入商业运营。
协和式飞机。
当时的超音速客机虽然是时尚旅行的代言人,但实际上它的速度也不过1马赫多一点。以协和式飞机为例,从伦敦到悉尼的飞行仍然需要17小时4分钟,而常规的波音747飞机需要22小时左右,相差不大。然而现在,一种更快的超音速客机已经在酝酿中,其中一种是欧洲的Lapcat-II,它可以以8500公里/小时的速度飞行,大约是音速的8倍。以地球4万公里的半径计算,你飞到地球上几乎任何一个地方都只需要3个小时,比如从法国巴黎到新西兰,只需要2.5小时左右。
今年7月在苏格兰格拉斯哥举行的AIAA高超音速飞机会议上,Lapcat-II的可行性已经在其研究人员的报告中得到初步证实。这种设计的飞机比当今任何其他飞机都更环保、更安全。
Lapcat-II的设计想象
Lapcat-II超音速飞机有望采用欧洲航天局空气体冲压发动机技术,将吸入的高速空气体压缩后输入燃烧室。现在,欧洲台风战斗机将使用的新型导弹将采用这一技术。对于冲压发动机来说,最重要的是燃料的选择。首先考虑的是尽可能减少排放,这也是为什么现在的超音速飞机大多选择氢气而不是碳氢燃料。
虽然氢气可以被点燃,但事实上,这种燃料的可燃性并不高。与常规航空空煤油相比,爆炸和起火的风险也较低。万一泄漏,氢气会直接上升逃逸,不会发生自燃,安全性比其他燃料更安全。
美国X-30超音速太空空飞机计划
为什么超音速客机方案在未来仍然受到限制?今天,如何有效地获得氢气是如何降低运行成本的最大障碍。如果能从天然气中大量获取氢气,而不是电解水,超音速客机的票价很可能瞬间翻一倍以上。根据目前的预测,如果超音速客机大规模运营,最常见的二等座价格将是如今普通客机公务舱的3倍以上。估计从布鲁塞尔飞到东京要花4万人民币。
此外,即使超音速飞机在高空飞行空,音爆和其他好处仍然是一个严重的问题。噪音对公众造成的强烈干扰也是人们反对超音速客机的主要原因。但如果缩短超音速飞行时间,或者只在海上超音速是不可行的。如果延长亚音速飞行距离,超音速客机拥有低升力和低阻力的机翼以及为超音速巡航优化的发动机。除非采用一些特殊的技术(比如可变后掠翼),否则亚音速飞行的效率还是差很多,消耗更多的燃油,经济性极差。
俄罗斯战斗机制造商苏霍伊和美国喷气式飞机制造商湾流在20世纪90年代提出了S-21商用超音速喷气式飞机的设计。
更何况,任何飞行速度超过5马赫的物体,都需要忍受高达1000摄氏度的表面烘烤。像铝和钛这样的金属会像黄油一样迅速融化,所以必须安装特殊的陶瓷板。许多人可能认为速度越高,温度越高,但Lapcat-II团队的研究人员发现事实并非如此。测试过程中,8马赫的壳体发热比5马赫下降了30%。这个“热悖论”在国际上引起了广泛的讨论,所以未来8马赫飞行的超音速客机被称为主流的可能性更大,飞机的保护系统可以比5马赫更轻。更轻的飞机意味着它可以安装更小的油箱,油耗更低。
虽然协和式飞机在博物馆里积了厚厚的灰尘,但各大飞机制造商,如空和波音公司,相信超音速客机会卷土重来,并在未来占据市场主流。
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