03.04 上世紀70年代就有超音速客機,怎麼現在反倒沒有了?

蜀漢武鄉侯諸葛孔明


在70年代,歐洲和蘇聯分別研製了自己的超音速客機,後來都因為諸多原因迅速的推出了商業航班運營。主要是當時的超音速載客飛行過於昂貴,例如一架協和飛機的造價就高達2300萬英鎊(摺合大約4600萬美元),包括原型機在內只製造了20架,只有16架投入了商業運營。

蘇聯研製的圖-114超音速客機的成本更高,蘇聯先後生產了16架圖-114超級音速客機,這些飛機僅服役了十年時間,其中僅提供了為期半年的正式航線服務,一共才完成了55次客運飛行和47次貨運飛行的正式航班。如果按照正式航線航班的服務架次計算,這可能是有史以來使用成本最貴的民航班機。

此外,當時的超音速客機在突破音障時,會產生嚴重的“音爆”,對地面造成破壞性影響,所以超音速客機的飛行航線收到很大的限制,大多數機場都不能起降超音速客機。

隨著航空技術的發展,超音速客機又被人們重視起來,目前有好幾個航空巨頭正在考慮研製新型的超音速客機。不久前美國洛克希德馬丁公司就公佈的一種名為QSTA的新型超音速飛機,可以以超越音速的速度飛行,並搭載40名乘客。超音速先進客機通體光滑,由兩部噴氣式引擎提供動力,以1.8馬赫的速度飛行。如果使用這一型號飛機,倫敦至東京共5190英里的航班將節省4小時30分鐘的飛行時間。

洛克希德馬丁公司此前曾於美國宇航局合作,設計並研製了X-59靜音超音速技術X-plane,這是一種在突破音障時不會同其他超音速飛機一樣纏上強烈音爆現象的噴氣式飛機。早期的協和飛機可以在搭載乘客的情況下以超音速飛行,但其在跨越音速時會產生的巨大噪音,極大的阻礙了這一型號飛機在近地航線上的運行,這也大大降低了它的經濟可行性。


科羅廖夫


上世紀70年代服役的有兩款超音速客機,分別是協和式和圖-144。

協和式客機是英國和法國聯合研製的,它於1969年首飛,1976年投入商業飛行。主要執行跨大西洋的航線,它的載客量為120人,最大飛行速度為2.2馬赫(音速的2.2倍),能在15千米的高空以2.02馬赫的速度巡航。

圖:協和式客機




協和式客機執行倫敦到紐約的任務只需要不到3小時就能飛完全程。由於協和式客機技術十分先進,也非常複雜,它的研製週期也長達十餘年,英法政府對它的投資超過了8億英鎊,是計劃的6倍。所以它的造價非常的高昂。在70年代,一架協和飛機的造價就高達2300萬英鎊(4,600萬美元)。所以,協和客機也只製造了20架,而且只有16架投入了商業運營。

圖:協和式01號原型機試飛

本來協和式客機也是能賺錢的,開始時,全世界的意向性訂單都有100多架(只需要60多架就能回本),但70年代的石油危機使這些航空公司取消了大部分的訂單~這種飛機實在是太耗油了。到了1976年只剩下4個國家:英國、法國、中國及伊朗願意購買,但隨後,中國和伊朗也取消了訂單。最後只有英航和法航購買(要不是這兩個國家的政府提供資助,估計也懸)。

協和飛機雖然票價高昂,但還是非常受到商務客戶的歡迎。但是超音速飛機固有的一些缺陷使它飽受詬病,比如說:汙染、音爆、起飛時的巨大噪音等。音爆是非常嚇人的,筆者在成都就經歷了一次,可能是一架成飛的戰鬥機在較低的空中突破音障,產生了音爆,方圓數十公里都聽到了這聲爆響。震得窗戶玻璃嘩啦啦的響,還以為發生了爆炸,第二天看新聞才知道是音爆。

在2000年時,法國航空4590號班機空難導致了機上100名乘客和9名機組人員全部罹難,並造成地面4人死亡及1人受傷。

圖:


法國航空4590號班機起飛時的大火

在這次事故發生後,協和飛機成為世界上“最危險”的民航客機之一,每100萬次航班的喪生旅客數為12.5人(雖然這是它服役期間的唯一一次空難),最終因此事件、隨後的911事件對民航業的打擊和國際燃油價格的上漲,導致協和飛機在2003年提早退役。

比起協和式,圖144更是悲催,它的服役期更短,事故也更多。在協和式開始研製時,蘇聯領導人聽說了這個計劃,於是開始立項生產自己的超音速客機。倉促上馬,且要趕到英法之前試飛,這就決定了圖-144的悲催命運。圖-144能趕到協和式飛機前試飛,克格勃是立了大功的。蘇聯的設計局得到了協和的全套圖紙。當然,這也引發了外交戰和一個諜報網的全軍覆沒。


圖:圖-144

圖-144的外形和協和式非常的相像,但它們還是有區別的,畢竟當年蘇聯的飛機設計能力也十分強大,驕傲的蘇聯人也不可能全部的抄襲協和式客機的全部設計。蘇聯人根據自己的情況做的一些改變和優化。圖-144比協和式更長更寬,比協和式的座位多了一列,達到了5列,使它的最大載客量達到了140人。它的可摺疊鴨翼大大改善了低速飛行和起落時的控制性能,這點後來被協和式客機借鑑了過去。圖-144的最大飛行速度也達到了2.35馬赫,比協和稍快。


圖:圖-144

在1973年舉行的巴黎航空展中,圖-144和協和式客機進行了同臺表演。圖-144在這次飛行表演中栽了一個大跟斗,一架表演飛機在爬升時突然墜毀。事故共造成了14人遇難(地面8人),主任設計師也在這次事故中罹難。這次事故被蘇聯人怪到了法國飛機緊貼圖144飛行,從而導致了飛行員操縱失誤。

圖-144於1977年開始投入商業,但在半年後就又發生了一次空難。於是蘇聯人就停止了圖-144的商業載人飛行。但載貨飛行一直持續到80年代末。

在90年代,由圖波列夫、NASA、麥道與波音等等幾大機構合作把TU-144重生,發展出TU-144LL,作為超音速運輸系統的研究用機。但1999年時,因成本及經濟效益問題,NASA終止了這個計劃,TU-144再一次回到被遺棄的停機坪。

綜上所述,超音速客機的主要技術實際上並不是限制它再一次出現的原因,主要是超音速客機的研發成本、運營成本太高,以及它產生的噪音無法解決,導致了它不會在最近十年出現。但隨著技術的進步,它終將會重新飛行在藍天之上。


講科學堂


因為上個世紀的六七十年代,人們大多不考慮能源消耗和汙染問題,只追求技術的先進性,但是人類社會發展到現在這個年代,人們研製的飛機要考慮能源的消耗和環境的保護,因此,在沒有更先進的技術出現之前,超音速客機停止研發和商業運用了,並不是研製不出來。


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