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从北京到纽约 仅需1小时?

来源:快科技 2022-02-21 22:29:00
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远距离出行,你会选择哪种交通工具呢?相信很多小伙伴,尤其是商务人士的回答都是:飞机。

飞机虽然快速便捷,但是对于国际旅途来说,花费的时间还是比较长的。就比如,从北京到纽约需要12小时。

然而你想象过吗?有朝一日,这个时间可以缩短为1小时。

近日,有国外的媒体渲染报道称,中国一家商业航天企业发布了“亚轨道旅行”宣传视频,宣称其正在开发一种飞行速度可达到7000英里每小时的飞行器,能够在1个小时内从北京飞到纽约。这种飞行器就是“有翼火箭”型高超音速飞机。

报道在国内外引发广泛关注。很多人开始好奇,从北京到纽约真的只需要1小时?那未来岂不是一天可以穿梭在世界各地?超高音速飞机到底有多厉害?先搞清楚这些……

从北京到纽约仅需一小时?

亚轨道旅行是目前比较热门的航空航天话题,也是未来航空发展的趋势。亚轨道飞行的特点在于速度快,如果在城市之间使用这种飞行方式,可大大缩短时间。

要想实现亚轨道旅行,就需要使用到高超音速飞机,这是一种用于点对点高速旅行的飞行器,飞行速度可达到5至15马赫,大大缩短了航空飞行的时间。

北京到纽约的距离超过1万公里,目前航班的飞行时间在12小时左右,如果速度提升到5马赫以上,那么飞行时间就能缩短到1至2小时了。

但是,目前世界上还没有亚轨道高超音速飞行的技术验证机出现,世界上有实力的国家在这方面还处于设计阶段。根据目前民用航空产业的现状,并结合发展的速度,要利用亚轨道进行民用航班飞行,相关技术成熟的时间至少在15年以上。

近日,有国外的媒体渲染报道称,中国一家商业航天企业发布了“亚轨道旅行”宣传视频,宣称其正在开发一种飞行速度可达到7000英里每小时的飞行器,能够在1个小时内从北京飞到纽约。这种飞行器就是“有翼火箭”型高超音速飞机。

如何实现亚轨道高超音速飞行?

要想进行亚轨道高超音速飞行,就需要打造一种全新的飞行器,能在空气稀薄的亚轨道上飞行。

亚轨道的高度从30公里到100公里,这是目前航空领域一个未被开发的高度,传统的民用航班巡航高度是10公里,也只有一些用于军用的特殊航空器能够在这个高度上飞行。

亚轨道高度正是具备了空气稀薄这个特点,可大大降低航空器的飞行阻力,那么飞行器的速度也就增加了,可达到5马赫以上。但问题也随之而来,稀薄的空气无法支持现役的航空发动机,只能专门研发针对亚轨道高度飞行的动力系统。

其中一种动力叫做吸气式超燃冲压发动机,进气流速超过音速,因此可以达到更高飞行速度。根据相关研究成果,超燃冲压发动机能产生净推力,在马赫数6至8的时候,比传统的亚音速燃烧冲压发动机效率更高。

研发超燃冲压发动机会受到各种极端技术挑战,比如风洞设施、材料、技术瓶颈等等。如果使用火箭发动机在亚轨道上飞行,理论上也能达到高马赫数,但需要携带更多的燃料,而吸气式发动机使用稀薄的空气就能支持燃烧,不需要携带氧化剂。

因此,吸气式超燃冲压发动机是亚轨道长距离飞行的核心动力之一,需要投入更多的人力和物力进行研发。

当前民用客机设计的大方向已经圈定,即飞行高度1万米和高亚音速巡航,这就决定了洲际航班之间的时间不可能变得更短。

英法两国曾经研发和服役过协和式客机,飞行速度为2.2马赫,用于跨大西洋航班运行。在同等距离上,飞行时间要比高亚音速巡航的客机缩短一倍,但问题也比较突出,比如运营成本较高,每飞行1.2万小时需要进行10个月的大修,每修一次就要花费1000万美元,还有盈利能力比亚音速客机要低。

亚轨道高超音速客机如果投入研发,也必然要考虑到运营成本的问题。

近日,有国外的媒体渲染报道称,中国一家商业航天企业发布了“亚轨道旅行”宣传视频,宣称其正在开发一种飞行速度可达到7000英里每小时的飞行器,能够在1个小时内从北京飞到纽约。这种飞行器就是“有翼火箭”型高超音速飞机。

什么时候能进入普通人的生活?

亚轨道高超音速飞行器在可预见的未来主要应用在航空技术验证、军用、科研等领域,要真正意义上进入老百姓的日常出行中,还需要很长的时间,可能要到本世纪中叶才能进行大规模的载人飞行。

从技术风险角度看,在亚轨道上以5至15马赫速度飞行的动力系统远没有达到成熟的程度,气动设计方案也停留在理论阶段,距离载人还有很长的一段距离。即便有工程样机被制造出来,还需要考虑盈利的问题,显然无法这么快就能进入普通人的生活中。

在民用航空领域,下一阶段的变革并不是亚轨道高超音速飞行器,而是更加安静的超音速客机。

NASA等机构正在解决超音速飞行产生的音爆问题,并研发了X-59安静超音速技术飞机进行测试。如果音爆问题能够解决,那么超音速客机就能在陆地上空进行飞行,能够在全球更多的机场进行起降,其前景远比亚轨道高超音速飞行器更吸引人。

亚轨道旅行是个富有想象力的愿景,数十年后是否能够实现,还需要观察其他交通方式是否成熟。

在可预见的未来,超音速客机更具现实意义,不论是技术成熟度,还是成本控制方面,都远比亚轨道飞行更贴近我们的生活。

责任编辑:kj005
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