超音速飞机一个小时能飞多少公里(小时的速度飞行很棒)
在2044年,我们的城市可能会被核聚变发电厂所驱动,我们的豪华汽车可能全部靠电力驱动,我们的医生可能会定期使用基因编辑来治疗失明。
但我们的飞机可能仍将以半个世纪前的速度飞行:每小时550到600英里。
超音速飞行——也就是说速度超过了音速(768英里/小时),可以大幅缩短飞行时间——在2003年,形状狭窄的协和飞机的退役。协和飞机在美国和欧洲之间以1300英里/小时的速度飞行了27年。”史密森学会国家航空航天博物馆航空系主任鲍勃·范德林登在接受采访时说:“失败了。”这是一个技术奇迹,但操作起来太贵了。”
尽管一些雄心勃勃的超音速初创公司,如Boom Technology和Aerion超音速飞机,可能在未来几十年成功地复活小型商务型喷气式飞机,但在未来25年及以后,面向大众的商业飞行不太可能发生太大变化。今天的传统航空模式是可行的,它是有利可图的,而且是安全的。
范德林登说:“自20世纪60年代以来,飞机的最高速度没有改变,而且,他补充说,他没有看到任何理由会改变。”
“在20到25年的时间里,航空旅行与今天看起来并没有太大的不同,”拉斯维加斯内华达大学前飞行员、现为航空历史学家的丹·布布(dan bubb)在电子邮件中表示同意。
伦斯勒理工学院机械、航天和核工程系的助理教授福蒂斯·科普萨夫托普洛斯在接受采访时说:“我认为我们不希望看到任何破坏性技术。”
这些未来的飞机也可能和现在一样。
威斯康星大学密尔沃基分校(University of Wisconsin Milwaukee)专攻空气动力学的机械工程教授Ryo Amano在接受采访时说:“改变外形的空间不大——我们需要机翼和圆形机身。”
但有一件事肯定会改变。
范德林登说:“你会看到飞机的效率越来越高。”任何突破都是为了效率。”
这意味着燃油消耗量减少,航空公司利润增加。这已经发生了。一些新型飞机,如波音787和巨大的空客380,是用更轻的“复合材料”而不是更重的旧金属制造的,因此它们燃烧的燃料更少。
Kopsaftopoulos说:“它们重量轻,而且非常结实。”
新的、效率更高的发动机也在燃烧更少的燃料。
天野之弥说:“你并没有看到很多变化,但在发动机系统内部有了巨大的改进。”
超音速梦想
航空专家们达成了广泛的共识:超音速飞行会缩短飞行时间(想象一下从纽约到洛杉矶或伦敦到纽约的2.5小时航程不到3.5小时),正如协和式飞机证明的那样,炽热的快速引擎和空气动力学设计技术确实存在。但仍有一系列令人生畏的障碍。
传统的飞机可能会更慢,但它们是赚钱的。相比之下,飞行速度越快,燃料消耗量就越大。这意味着飞行费用更高。
范德林登说:“传统客机的飞行里程比超音速飞机要好。”就这么简单。”
更重要的是,乘坐时速1300英里的协和飞机几乎没有什么需求。座位太贵了。”一个座位的花费可能是747的五倍。
“让我们面对现实吧,绝大多数公民不是百万富翁,”范德林登补充道。没有足够的流量来购买高价商品。”
但如果一架超音速飞机真的飞上了天空,那么它很可能是一架较小的飞机,用于更富裕的人口。
巴布说:“看到协和式飞机的回归真是太好了,但如果飞机回归,那将是一个精简得多、更省油的版本。”
超音速创业板Boom技术公司的一位发言人说,他们正在设计一种飞机,这种飞机“可以在海上航线上以与现在的商务舱相同的价格运行,同时也能盈利”。从长远来看,从肯尼迪机场到伦敦的往返商务舱机票的价格一般在3000美元到8000美元之间。
像汽车工业一样,任何初创企业,如繁荣集团,都很难打入航空业。他们不仅需要数十亿美元,还必须向警惕的联邦航空管理局(FAA)证明他们的超音速飞机是极其安全的。
“我祝他们好运,”范德林登说。
除了金融障碍,超音速还必须应对环境问题。国际清洁运输理事会(一个为环境管理者提供技术和科学分析的组织)最近发表的一份报告估计,到2035年,全世界2000架超音速飞机将向大气排放大量的碳。
“建造许多飞机对环境的影响将是严重的,”国际商会海洋和航空项目主管丹·卢瑟福说。
这种消耗超音速燃料的做法给航空公司带来了不确定性,因为联合国航空组织几乎肯定会收紧排放规则,以满足更大社会的气候和环境目标。”每个人都想知道他们需要遵守什么样的环境法规,”卢瑟福说。
超音速飞机还有另一个强大的,不可避免的障碍。
1970年,国会禁止超音速飞机在陆地上空飞行,这是有充分理由的。音爆是飞机置换空气并产生强大冲击波时发出的雷鸣般的噪音,其中一些冲击波会撞击地面。美国国家航空航天局解释说,这很像“一艘船在水中制造了一个尾迹”。
繁荣的景象使建筑物摇晃,使人们清醒,感觉就像一场强烈的地震。”如果你没有预料到它们,它们可能会令人吃惊,”NASA航空工程师大卫·里奇温去年告诉Mashable。
这限制了超音速飞机在海洋航线上的飞行,进一步降低了它们成为主流客机的能力。
为此,一位公司发言人说,该公司的初创公司Aerion超音速飞机计划在音速(称为0.95马赫)的情况下飞越陆地,“没有音爆”。但Aerion仍有着超音速的雄心,并计划开发速度约为920英里/小时(或1.2马赫)的飞机,在这种情况下,繁荣会在撞击地面之前消散。
尽管陆上旅行对于繁荣、空中飞行等仍然是非法的,联邦航空管理局(FAA)可能会为新的超音速飞机再次飞越陆地打开大门。这不会很快发生(新的超音速飞机甚至不存在),但联邦航空局正在考虑有关噪音认证的规则和超音速飞机的其他规则——一旦政府确定了什么样的繁荣水平对美国陆地居民来说是可以容忍的。
联邦航空局发言人亨利·普赖斯在电话中说:“到目前为止,我们还没有公布任何规则,但仍在制定中。”
普赖斯引用了一个网页,总结了超音速飞机未来的规则,并补充道:“我们的方向在事实报告中。”
可能让超音速初创公司高兴的是,2018年,美国宇航局开始研制一种被称为X型飞机的原型超音速飞机。这项耗资2.475亿美元的项目计划要到2021年才能启动,但一旦启动,这艘94英尺长的测试船将在美国的社区和城市地区上空翱翔。这是一个实验:创新设计的繁荣是否足够温和,让市民承受?
美国宇航局肯定会成功的。有一大群航空专家正在研究这个项目,他们有一些有趣的未来主义想法,比如飞机的外观在空气中微妙地变形来抑制声波爆炸。如果一切顺利,美国国家航空航天局的实验飞机将把音爆变成无声的重击。
范德林登说:“美国国家航空航天局所做的工作可能有助于(音爆)”。一架小型飞机可能会有帮助。”
“但你不能消除它,”他补充说。
即使美国航天局取得了成功(这通常是成功的),寻求突破声屏障的航空公司也将不得不建造类似于低爆设计的飞机,航空公司将不得不订购这些飞机,而且飞机必须通过严格的联邦航空局标准。
“航空公司值得追求吗?”Kopsaftopoulos问道。我不知道会发生什么。”
四分之一个世纪以来,大多数乘客仍将以每小时575英里的速度在大气中艰难前行,但这并不意味着航空旅行将不会有其他未来的飞跃。
驾驶电池驱动的出租车——旨在缩短城市飞行距离的小型飞机——可能在未来十年成为现实。
科普萨夫托普洛斯说:“中央公园到布鲁克林或泽西市乘坐空中出租车,这非常令人兴奋。”
Kopsaftopoulos指出,航空业对全电动商用飞机也有相当大的兴趣。
“这是理想的-我们将节省大量的燃料,”阿曼诺补充说,他说,也许这项技术可以在十年左右的时间内在小型商用飞机上进行测试。更重要的是,有许多电动飞机的初创公司正在奋进,修改现有的飞机,并计划进行测试。
但最终,不管飞机是靠腹部的大电池还是昂贵的燃料运行,这些飞机都有可能以20世纪中叶以来的飞行速度飞行。
范德林登说,超音速飞行“令人震惊”,他有机会体验协和式飞机以1300英里/小时的速度飞行。你的飞行速度快于地球自转的速度,”他说,并补充说,这就像是在一架普通的客机上飞行。
但是金钱赢得了比赛。我们可靠的、长寿命的老式客机只有经过几十年和几十年的服务才被更轻、效率更高、内部更光滑的飞机所取代,但从来没有比这更快的飞机。
“飞机不会坏,”范德林登说。它们确实会逐渐消失,但它们不会死。”
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