极超音速飞机,又称极超音速冲压喷射飞机,是一种新型飞行器,其飞行速度可达音速的5倍,远高于协和式客机的两倍音速。

研发背景

美国航空航天局(NASA)计划开发能够在地球大气层内飞行的超音速喷气式飞机,其飞行速度预计将达到五倍音速,有望显著缩短全球航班时间。以这种速度飞行,从纽约悉尼的距离将仅需约两个半小时,而目前的民用运输机则需要近21个小时。这一项目旨在打造一款可用于往返火星的可重复使用的飞机,同时也可能对民用航空业产生重大影响。NASA于2010年提出了一项航空建议,计划在未来三年内投入500万美元用于研发一种新的飞机,该飞机应具备在大气层内安全起降并搭载乘客的能力。

技术挑战

为了实现这一目标,工程师们面临着诸多技术挑战,包括如何让大型飞行器在进入行星大气层后安全降落,以及在太空中进行吸气和排气操作等。美国航空航天局在其建议书中强调,极超音速环境下产生的高温,加上对可重复使用性的需求,使得在材料、涂层和结构设计方面都面临着巨大的技术难题。这些部件不仅要能够承受空气动力学负载,还需要多次承受高温负荷,同时保持轻量化和耐久性,以便降低进入太空的成本。

飞行测试

2010年6月,一架名为“X-51A WaveRider”的试验型超音速冲压喷射飞机创下了极超音速飞机的新纪录,其飞行速度达到了六倍音速,持续时间为三分钟以上,时速高达4,500英里/小时(约合7,242公里/小时)。这架飞机是由B-52轰炸机释放的,依靠自身的发动机,以六倍音速自主飞行了200秒。其工作原理是通过高速吸入氧气并与氢燃料混合燃烧来产生推力。

商业应用

2010年10月,理查德·布兰森旗下的维珍银河公司推出了太空船二号,这是一种由著名飞机设计师伯特·鲁坦设计的商业太空旅游飞船。该飞船在莫哈维沙漠进行了首次试飞,成功升至海拔45,000英尺(约合13.72公里)的高度。太空船二号的设计初衷是以相对较低的价格提供太空旅行体验,当前的票价约为20万美元。它是基于2004年赢得1000万美元奖金的原型机改进而来,能够容纳六名乘客。不过,在正式运营前,太空船二号还需经历一系列严格的测试和评估。

参考资料

波音提出的极超音速飞机有多快?.界面.2024-11-18