短命的圖-144，曾戰勝“協和”號

波音2707全尺寸模型

NASA牽頭的開啟了高速研究（HSR）計劃，探索研製新型超音速客機的可行性。在這個計劃下，一位富有的美國女商人朱迪思·德保羅和她的IBP航空航天公司與圖波列夫，美國宇航局，羅克韋爾以及後來的波音公司達成了一項協議，將圖-144作為美國第二代超音速客機研究測試臺。

美國很快成立了一個財團來為項目提供資金，成員包括NASA、波音、羅克韋爾、麥道、IBP航宇。1994年6月，美國副總統戈爾與俄羅斯總理維克多·切爾諾莫爾丁簽署了一項合作協議，使項目獲得實質性推進。NASA蘭利研究中心與波音民用飛機集團、IBP和圖波列夫三方達成一項合同，使用一架經過改進的圖-144D飛機進行超音速飛行實驗。美國的其他參與者還有普惠和通用電氣發動機公司，位於加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的NASA代頓飛行研究中心則提供飛行儀表，數據處理支持和試飛管理。

圖-144D RA-77114被選中接受改裝，該機於1981年4月13日在沃羅涅日飛機廠首飛，當時才累計飛行82個小時。RA-77114之前主要用於高空研究，創造了許多世界紀錄，從1990年起被封存在機庫。該機在改裝中安裝的新設備包括：熱電偶、壓力傳感器、麥克風和用於測量附面層的蒙皮摩擦計，此外還用數字式數據記錄系統取代了老式俄製模擬版本。

NK-321渦扇發動機

該機最大的改動是用圖-160轟炸機推力更大的庫茲涅佐夫NK-321渦扇發動機取代了四臺RD-36-51A，這種發動機但推力超過25噸，使圖-144D的最大巡航速度超過2.3馬赫，並使航程大幅提高到6437公里。由於新發動機需要對機身進行一些重新設計，所以改裝後的飛機被重新命名為圖-144LL（LL為俄語飛行實驗室之意）。耗資3.5億美元完成改裝之後，圖-144LL在1996年11月29日首飛。

圖-144LL的下線儀式

超音速試飛

圖-144LL所有飛行都是從圖波列夫位於茹科夫斯基試飛中心的工廠進行的，由設計局試飛員謝爾蓋·鮑裡索夫、導航員維克多·佩多斯和飛行工程師阿納託利·克里林機組駕駛。該項目共實施了26架次試飛，分兩個階段執行。第一階段測試從1996年6月開始，在完成19架次試飛後於1998年2月結束。該階段試飛評估了圖-144在超音速狀態下的外部和內部結構、發動機溫度、附面層流動、內部和外部噪聲水平，以及在不同飛行剖面的操縱品質和地效特性，機身在飛行中的結構彈性。地面測試檢查了進氣口結構對進入發動機進氣的影響，以及超音速激波在進氣口內部快速改變位置時對進氣性能的影響。

完成試飛後降落的圖-144LL

第二階段試飛涉及7架次飛行，從1998年9月一直持續到1999年4月。該階段試飛使用額外傳感器和儀器擴展了最初的飛行試驗，並給增加了一個新的測量機翼和機身變形的實驗。圖-144LL在安裝了美國提供的新型傳感器之後，可更精確地測量迎角和側滑角。

1998年9月，NASA宇航員/試飛員戈登·富勒頓與同事研究飛行員羅伯·裡弗斯獲得了三次與謝爾蓋·鮑裡索夫一起駕駛圖-144LL的機會。他們飛到2馬赫，進行了高速加速測試並評估了圖-144LL的機動能力，還在茹科夫斯基機場的進近中體驗了該機的低速操控能力。

NASA試飛員戈登·富勒頓

美國試飛員在第一眼看到圖-144LL時都驚訝於該機的尺寸，駕駛艙距離地面非常之高。在體驗飛行後，一位美國飛行員認為雖然“協和”客機更先進，但圖-144可以運載更多乘客，並且能更快更高地飛行，兩種超音速客機在本質上有很大不同。圖波列夫創造了一種非凡的飛機，可以完成歷史上其他飛機做不到的事情。如果把這兩種客機比作賽馬，那麼“協和”就像肯塔基純種馬，是一匹精緻的馬，速度很快。圖-144就像克萊德斯代爾馬，這種馬很巨大，功率令人難以置信，但效率卻不及前者。

巨大的圖-144LL

飛行員報告

通過試飛，NASA飛行員和工程師對圖-144LL做出詳盡的技術報告，他們評價該機在整個飛行包線中都表現出沉重的橫向控制桿力，由於在爬升和巡航過程中的推力變化、燃油傳輸控制、其他不確定的橫向配平變化，以及對俯仰和滾轉控制的持續調整，飛行員的工作負荷很大。他們還觀察到飛行員面前的發動機儀表不足，除非實在俯仰耦合中，否則會引發缺少視覺或聽覺提示而無法直觀察覺到推力變化，特別是在開加力時。

圖-144LL低空通場

圖-144L的駕駛艙噪音水平非常高，當機鼻下垂、鴨翼展開時，在駕駛艙中能感覺到明顯抖振，此時在側窗中能看到鴨翼在明顯持續抖動。爬升到120米高度鴨翼縮回後，機鼻抬起至0°巡航位置，噪音和抖振水平就大幅降低了。

機鼻下垂、打開鴨翼的圖-144LL

但是機鼻收起後飛行員的視野受到很大限制，前方視野被完全遮擋，只能透過渾濁而佈滿銀紋的側窗向前看，以至於飛行員對細微俯仰和傾側變化的敏感度都大大降低。除視野問題外，機鼻升高和降低機構的重量也相當大，對飛機性能造成明顯影響。結果，美國研究人員開始認真探索使用合成電子圖像來取代真實視野的可能性。

圖-144LL的可動機鼻

NASA飛行員完成了3次飛行之後，圖-144LL又進行了4次俄羅斯機組駕駛的試飛任務，1999年4月14日由鮑裡索夫機組在茹科夫斯基進行了最後一次試飛，這也是所有圖-144的最後一次飛行。儘管圖-144LL在技術上被認為非常成功，但由於缺乏資金，該項目最終在1999年被取消。

據報道，圖-144LL於2001年6月通過在線拍賣的方式以1100萬美元的價格出售，但銷售並未實際進行。處理該交易的Tejavia系統公司在2003年9月報告說，這是因為圖-144LL的NK-321發動機也是圖-160轟炸機的動力裝置，屬於軍事硬件，被俄羅斯政府禁止出口。

2003年在“協和”客機退役後不久，幾名富人對圖-144LL重新產生了興趣，他們想使用該機進行跨大西洋的破紀錄飛行，但即使俄政府能批准他們在俄羅斯聯邦領空以外使用NK-321，該機的大修費用也很高，最後作罷。

如今的圖-144LL已成為茹科夫斯基的雕塑

圖-144LL試飛計劃完成後不久，美國對超音速客機也失去了商業興趣，由於音爆問題，在陸地上空限制超音速飛行成為一道跨不過去的坎。通過研究圖-144LL，NASA收集了大量關於超音速客機的空氣動力學、結構、聲學和操作環境方面的寶貴數據，使研究人員能夠將超音速飛機的完整飛行數據與風洞模型測試結果進行對比糾偏。儘管NASA“高速研究”計劃的規模被縮減，但利用從圖-144LL計劃獲得的數據和經驗仍在悄然進行。

該計劃很快就會結出成果，NASA已經與洛克希德·馬丁公司合作，由後者在加州棕櫚谷的臭鼬工廠從2018年底開始建造X-59靜音超音速運輸機驗證機（QueSST）的第一批零件。X-59計劃在2021年下半年開始飛行，該機突破音障時的音爆強度將大低於現有超音速飛機。

組裝中的X-59

X-59

“協和”和圖-144這類早期超音速客機都存在音爆汙染問題，飛機在超音速飛行中機頭和機尾會激起兩道激波，傳到地面就形成接連兩聲的強烈爆炸聲音，因此“協和”被禁止在美國和歐洲大陸上空超音速飛行。完全可以這麼說，音爆是導致“協和”退役的主要原因之一。因此，NASA對未來超音速客機就放在瞭如何降低音爆方面。

2018年4月NASA宣佈授予洛克希德公司一份價值2.475億美元的合同，由該公司著名的“臭鼬工廠”製造一架靜音超音速客機（QueSST）驗證機，驗證未來超音速客機使用的音爆削弱新技術。驗證機預計在2021年底交付NASA。“臭鼬工廠”是洛克希德的黑科技研究中心，由著名飛機設計師凱利·約翰遜一手創辦，曾研製出著名的U-2、SR-71、D-21無人機、F-117、“海影”隱身軍艦等著名武器裝備。

X-59想象圖

該機編號為X-59，將安裝一臺通用電氣F414渦扇發動機，也就是目前“超級大黃蜂”戰鬥機的動力裝置。NASA希望X-59能在人口稠密地區上空試飛，以便其科學家收集最真實的音爆噪音，以此評估未來靜音超音速客機在陸地上空進行超音速飛行的可行性。

“臭鼬工廠”的驗證機通過長長的機鼻和前機身獨特的船底外形來削弱機鼻、座艙、進氣口、機翼和尾翼產生的激波強度，並阻止激波在傳向地面的過程中聚集在一起產生強度較大的激波。當然，該機的激波仍會傳到地面，但人耳只能聽見一系列輕微的砰砰聲，強度僅為75分貝，相當於10米外經過的汽車。

根據圖-144LL的測試經驗，X-59取消了風擋

NASA在2003-2004年期間使用一架改裝的F-5E“虎”式戰鬥機驗證了修形來削弱N型激波強度的可行性。該機安裝了一個形狀特殊的機頭罩，並在機身下方加裝了鋁製基體結構和複合材料蒙皮。這個機頭罩不但拉長了機頭，並且使之鈍化，能防止進氣口產生激波，並能穩住機翼激波，使之不與機頭主激波接觸。試飛表明其音爆強度的確大幅降低。

“臭鼬工廠”的驗證機長28.65米，翼展只有8.99米，起飛重量14.7噸。該機將能在16800米高空以1.42馬赫的速度巡航，也就是每小時1513公里，超巡性能大約和F-22“猛禽”戰鬥機相當。該機將沿用T-38“禽爪”教練機的後座艙，有趣的是座艙沒有風擋，飛行員只能通過一個類似閉路電視或潛望鏡的裝置來飛行。

該機座艙的人工合成視野

驗證機一旦試飛成功後，可能會為航空出行帶來革命性變化，使未來的QueSST超音速客機實現無限制陸上超音速飛行，大幅縮短飛抵目的地所耗費的時間。

未來靜音超音速客機的可能外形

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關鍵字: 航空 美國國家航空航天局

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