X-59試驗機——

超聲速飛行能否“靜音”

X-59試驗機首飛。

近日，美國國家航空航天局研制的X-59靜音超聲速試驗機完成首次飛行，引起外界關(guān)注。

驗證靜音超聲速技術(shù)

X-59試驗機修長的機身和獨特的造型，很容易喚起人們對另一架超聲速飛機——協(xié)和式客機的記憶。20世紀70年代中期，由法國和英國聯(lián)合研制并短暫投入使用的協(xié)和式客機，橫跨大西洋只需要不到3.5小時，曾是超聲速民航的象征。然而，高昂的運營成本與音爆問題，以及安全性、可靠性等問題，最終導(dǎo)致協(xié)和式客機黯然落幕，于2003年全部退役。

X-59試驗機不是協(xié)和式客機項目的延續(xù)，也不是下一代超聲速客機的原型機，而是一架用于進行技術(shù)試驗的驗證機。其任務(wù)是探索如何實現(xiàn)安靜地超聲速飛行，這也是導(dǎo)致協(xié)和式客機失敗的主要原因之一。協(xié)和式客機的音爆聲如同雷鳴，只能在海面上空進行超聲速飛行，嚴重限制其飛行路線。X-59試驗機的目標(biāo)，就是將雷鳴般的音爆聲變小。

X-59試驗機集空氣動力學(xué)、材料科學(xué)和聲學(xué)工程領(lǐng)域的多項突破于一身，其所有設(shè)計圍繞一個核心目標(biāo)：重塑飛行器產(chǎn)生的激波，削弱音爆。

X-59試驗機的機頭極其修長，約占機身全長的1/3。這種設(shè)計的作用在于避免在機頭位置匯聚產(chǎn)生強烈的、能在地面發(fā)出巨大聲響的激波。由于機頭過長，飛行員沒有傳統(tǒng)的正前方視野，借助一套外部視覺系統(tǒng)觀察前方。機翼采用大后掠三角翼，并與機身進行高度一體化設(shè)計。

X-59試驗機采用單臺大推力發(fā)動機作為動力，并將其安裝在機身背部。這不僅能利用機翼和機身遮蔽部分發(fā)動機噪音，還能削弱發(fā)動機艙產(chǎn)生的激波對整機特性的影響，確保機身下方平滑的“聲學(xué)輪廓”不被破壞。

應(yīng)用道阻且長

雖然X-59試驗機已完成首飛，但其未來研究和應(yīng)用之路仍然漫長。

一是技術(shù)驗證的不確定性。X-59試驗機進行了大量風(fēng)洞試驗和數(shù)字仿真訓(xùn)練，但真實飛行環(huán)境遠比實驗室復(fù)雜。該機能否在各種大氣條件和不同飛行參數(shù)下穩(wěn)定達到預(yù)期的靜音效果，仍待首飛后的系列測試進一步驗證。另外，其外部視覺系統(tǒng)的可靠性和適用情況也需要在實際飛行中進行測試。

二是經(jīng)濟考量。未來基于X-59試驗機衍生出的商業(yè)客機能否實現(xiàn)盈利仍是未知數(shù)。其運營成本、載客量、航程與票價之間的平衡，決定其最終能否長期投入使用。

盡管如此，X-59試驗機試飛成功，讓外界看到靜音超聲速飛行的可能。未來其試飛計劃將持續(xù)數(shù)年，相關(guān)測試數(shù)據(jù)提交管理機構(gòu)的過程可能更漫長。當(dāng)音爆聲不再像雷鳴一般，飛行變得更加安靜時，超聲速飛行時代可能才真正宣告到來。

本文轉(zhuǎn)載自公眾微信號：中國國防報

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