白天鹅之歌——超音速客机的兴衰

万磁王

　　在1996~1999年间，来自NASA兰利中心和茹科夫斯基飞行试验中心的官员们对该机进行了约26架次试飞，NASA的两名飞行员——其中有航天飞机飞行员戈尔登•福勒顿驾机进行了飞行。1999年，因成本及经济效益问题，NASA终止了超音速运输机计划，图-144再一次被遗弃在停机坪。在2001年左右，一名美国人在网络拍卖购得这架图-144LL，但由于发动机属于军事设备，俄方不会向他提供零件，使图-144LL只能搁置在地面，形同废铁。

被遗弃的图-144LL

图-144性能参数：
　　翼展：28.80米
　　翼面积：438.00平方米
　　长度：65.70米
　　高度：12.85米
　　空重：85,000千克
　　最大起飞重量：180,000千克
　　最大巡航速度：2,500千米/时
　　实用升限：18,300米
　　航程：6,500千米

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未来的超音速运输机？
　　尽管美国人在1971年就放弃了波音2707-300，但NASA一直继续在纸面上研究超音速运输机。1985年美国总统里根宣布，美国将要研制一种名为“东方快车”超高音速太空运输机，最终演变成走入死胡同的NASA国家空天飞机（NASP）计划，NASA利用该计划获得的经验来改进商用超音速运输机。
　　到了20世纪90年代初，NASA的超音速运输机研究已经变为“高速研究”（HSR）计划，联合美国航空工业界合作研制“高速民用运输机”（HSCT），该机能搭载多达300名乘客以2~3马赫的速度飞行10500千米千米，票价只比传统的亚音速客机贵20%。这种超音速运输机能在更短的时间内运输更多的人，被人们认为是一种潜在的经济优势。NASA的研究主要集中在寻找解决高空空气污染、机场附近噪音、巡航音爆三大难题上面。

NASA的超音速运输机“高速研究”（HSR）计划

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　　其他国家也进行了超音速运输机研究，日本在澳大利亚内陆试验了火箭助推大尺寸超音速运输机的模型，并在寻找有兴趣的国际合作伙伴。超音速运输机最大的非环境障碍是如何降低研制成本，因为以现在的技术水平已经能够研制运营成本更合理的超音速运输机，但显然不可能比亚音速喷气式客机更经济，如果研发成本过高，超音速运输机将很难实现具有竞争力的销售价格，也就无法提高销量。
　　一些航空航天公司采取了不同的策略，提出小型超音速喷气式公务飞机（SSBJ）。这种飞机针对的是富裕的精英阶层，愿意支付更高的价格来缩短跨洋飞行时间。这种飞机的研制成本会相对低廉，其货舱还能运输小体积紧急包裹，看上去比较可行。法国达索、美国湾流、俄罗斯苏霍伊公司在20世纪90年代初都提出了各自的概念，但都没成为现实。

苏霍伊的小型超音速喷气式公务飞机（SSBJ）方案

　　虽然NASA的HSR计划把图-144LL送回到空中，但这项研究最终在1999年被砍。NASA静悄悄地取消了项目，与项目启动时盛大的新闻发布会形成了鲜明的对比，这是可以理解的，因为NASA担心有政客跳出来以此为把柄公开抨击政府的蠢行。其实NASA没有么可担心的，NASA从头到脚研究了超音速运输机，一位官员私下说没人能搞明白HSCT怎样盈利。从工程角度看，一个确凿的否定答案和一个决定性的肯定答案一样有用，但政治家们普遍缺乏工程背景，难以理解这样的事情。

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　　一些飞机制造商在HSCT终止后没有放弃对超音速运输机的研究，他们要面对阻碍其销售的一个重要障碍——音爆，这也是超音速运输机被禁止在陆地上空做超音速飞行的原因，大大削弱了该机的吸引力。研究表明，音爆的强速随飞机长度和尺寸的缩小而减弱，所以波音2707-300这样的大型超音速运输机绝对没有办法不产生音爆，所以目前行业的研究又回到了小型超音速公务机上。

图-444超音速公务机方案

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　　湾流发布了一种“安静超音速喷气机”（QSJ），可容纳24名乘客，正常起飞重量68000千克，长49米，配备可变后掠机翼。湾流的官员预计能在十多年内卖出180到400架这种飞机，并补充只要生产够200架，公司就能获得不错的利润。其他制造商也宣布了一些50座的超音速公务机。
　　2005年内华达州里诺市的Aerion公司宣布了一种超音速公务机的概念设计，该机可容纳8至12名乘客，能以1.5马赫的飞行7400千米，长45.18米，翼展19.56米，最大起飞重量45350千克。该机在很多方面采用了保守技术，也没有华而不实的功能，如可变翼和可下垂机鼻。现在的设计看起来就像一个飞镖，配合带长长边条的楔形机翼，大后掠垂尾中间安装着楔形平尾。双发动机舱固定住机翼根部上方的短挂架上。线传系统将很宽的飞行条件内提供可控性。
　　超薄的机翼主要由碳复合材料制造，配有全翼展后缘襟翼，可在典型的跑道上起飞。目前规划的发动机是普惠JT8D-219涡扇发动机，每台推力降到80.1千牛（8165千克力）。这种JT8D发动机没有加力，并配合固定式超音速进气道使用。预计在正常飞行重量时的推重比是0.4，与诺斯罗普F-5A战斗机开加力时一样。Aerion超音速公务机能以高亚音速或低超音速高效飞过人口密集地区，不产生音爆。
　　该公司认为市场前景有250~300架，并在2007年的迪拜航展上接受订单。该公司声称已经收到了几十架订单，但至今仍没有原型机首飞也不知原型机何时回下线。最新消息是Aerion正用NASA的F-15战斗机挂载模型进行超音速飞行试验。

于是出现了形形色色的低音爆气动布局研究，也许在不久的未来，这些外形奇特的超音速公务机真会出现在天空中

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　　在“协和”最终谢幕后，欧洲人仍不断想重温超音速运输机的旧梦。2011年，欧洲航空航天与防务系统集团（EADS）发布了“零排放高超音速运输机”（ZEHST）概念，该机可容纳多达100名的乘客，采用涡扇/冲压/火箭发动机飞到4马赫，但这只不过是一个有趣设计概念，想要进入实际发展基本不可能。现在看来超音速运输机只是一个惊艳的想法，没有多少人愿意为之投资。

欧洲航空航天与防务系统集团（EADS）的“零排放高超音速运输机”（ZEHST）概念

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　　20世纪50~60年代人们天真地以为使用技术能解决一切问题，并实施了很多让人难以执行的宏大项目。尽管其中很多被证明是不切实际的，但你不得不佩服那个时代人们的乐观精神，例如在超音速运输机狂热年代诞生的“协和”和图-144直到退役仍然堪称优雅华丽的飞机典范和技术奇迹。