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2025-02-26 13:57:31

  2024 年 3 月,一架名为 XB-1 的幼型超音速验证机正在美国加州莫哈维航天港告捷试飞。这是自 2003 年协和超音速客机最终一次航行后,人类再次向民航超音速客机发动离间。

  XB-1 背后的公司叫做 Boom Supersonic,由出名的 Y Combinator 孵化,OpenAI 创始人 Sam Altman 是他们的早期投资人。另表,Sam 近些年的「死对头」马斯克也每每正在社交平台表达对这家公司的眷注。行动 SpaceX 和特斯拉的创始人,马斯克刚毅地以为人类可能靠科技变换出行的格式以及功效。

  实在,除 Boom Supersonic 表,近年来贸易航天界限里再有许多玩家都对准了超音速客机这个界限。美国的另一家首创企业 Hermeus,生气把航行速率普及至 5 倍音速;正在欧洲,瑞士首创公司 Destinus 提出以氢能源行动高贵音速客机的动力,立志将绿色能源与航空技巧相维系。

  天然也囊括中国。今天,一家名为「凌空天行」的贸易航天公司早先从幕后走向台前。这家建立于 2018 年的公司,生气正在来日推出一款巡航速率 4 倍于音速的高贵音速客机比已经的协和号还要疾 2 倍,从北京到纽约只需 3 幼时。

  那么,现正在环球的超音速客机角逐终于繁荣到了什么阶段?凌空天行又将以何如的技巧底气和研发思绪出席这场角逐呢?

  说到民用超音速航行,就肯定绕不开协和号客机。这个由英法笼络研发的项目,于 1976 年正式加入贸易运营。它代表着阿谁时间人类最前沿的航空技巧,也是迄今为止独一完毕长时候大范畴贸易行使的超音速客机项目。

  协和客机可能以突出 2 倍音速(折合约为 2140km/h)的速率巡航,是平常民航客机的 2.5 倍以上。从伦敦到纽约,协和号最疾的一次航行只用了 2 幼时 52 分 59 秒,而两地之间自己有 5 幼时常差。英航当年为这趟航路打出了一句霸气的告白语:「还没腾飞就已来到」(Arrive Before You Leave)。

  协和号的票价昂贵,比平常亚音速民航客机的优等舱全价票还要高 2-3 倍。但由于它突破了时候的观点,供给了一种空前未有的高效出行格式,于是正在运转初期,它仍是受到了欧美商务搭客的巨额接待。

  音爆限定了协和客机的航路无法正在陆地上空航行,只可执飞跨洲际的航路。又由于航程题目,协和号无法直飞跨宁靖洋航路(如日本东京到洛杉矶),由于留给航空公司的采用险些就唯有从欧洲到美国东岸的大西洋航路。以是,早期来自日本乃至中国的意向订单悉数流失。

  油耗又进一步推高了航空公司的运转本钱协和号的油耗是平常民航客机的 4 倍,而载客量却唯有大型亚音速飞机的 1/3 把握。这就请求它正在保障高票价的同时,还要岁月忧虑油价变更变成的攻击。

  2000 年,法航 4590 号协和客机正在腾飞阶段着火坠毁,机上 109 人悉数作古。叠加第二年的 911 事情,让全国民航业陷入焦躁心理。随后的伊拉克兵戈推高了油价,成为压垮协和号的最终一根稻草,航司无力维系协和号的运营,更偶然夸大协和号机队。协和号最毕竟 2003 年退出史籍舞台。

  美国的 Boom Supersonic 被以为是目前最切近完毕超音速客机航行的公司之一,由 Y Combinator 孵化,已经拿到过 Sam Altman 、8VC、沙特 NEOM 等出名投资机构和一面的投资。其正正在研发的超音速客机 Overture 基础延续了协和客机的氛围动力学计划思绪,通过行使复合原料,更正唆使机等格式减轻重量、驾御油耗、增大航程。

  该公司称,Overture 的巡航速率可达 1.7 倍音速,并将适配突出 600 条航路 年举办贸易航行。

  Overture 计划观点图:采用三角翼计划+四唆使机构造,像协和号和波音 747 的维系 根源:Boom Supersonic

  来自美国的另一家明星公司 Hermeus 则代表了另一条统统分另表科技树。它旗下的航行器方向巡航速率抵达了马赫 5(即 5 倍音速),是协和客机的 2.5 倍按这个计划速率,从纽约到伦敦只须要一个半幼时。同时,为了下降启动阻力和摩擦热,这类飞机的航行高度要比平常亚音速民航客机高一倍,可能抵达 25000 米以上,其满堂的气动构造、皮相原料、唆使机类型都和已经协和号有较大分别。

  因为「下一代飞机」的航行速率、高度都和现有的亚音速民航客机有较大分别,以是新一代产物无论正在唆使机劳动逻辑、飞机满堂气动构造、机身段料,乃至大概囊括起降的格式和根基方法,都和过去有极大分别。

  这就像新能源车和守旧燃油车,虽然一新一旧,但两者之间并不是一个简略由后往前的升级干系,而是一套「换道赛车」的全新叙事逻辑。以是,正在这条全新的道道上,大师相对可能正在统一条起跑线上早先角逐。

  天然,除了前文先容的欧美公司表,也少不了来自中国的气力。建立于 2018 年的中国贸易航天企业「凌空天行」是我国正在这条技巧道道上的先行和物色者。

  凌空天行潜心于邻近空间(通常指离地高度 20000 米以上)高速航行技巧的贸易化开辟和供职,是我国正在这一界限的独一企业。据会意,该公司研发主力团队人人拥有「国度队」配景,研发势力雄厚。

  2024 年,凌空天行旗下的「云行」系列超音速验证机和「筋斗云」高速冲压唆使机双双试飞告捷。本周一,他们正在成都揭橥了新一代验证机「窜天石猴」。

  第一,基础数据层面:下一代超音速验证机「窜天石猴」长 7m,总重量为 1.5t,航程 3000km,巡航速率 4 马赫,无人,估计 2026 年首飞。

  第二,动力层面:下一代超音速验证机「窜天石猴」将搭载两个「冲压唆使机」这安静常民航客机采用的涡轮唆使机有着明显分别。上风是组织简略,正在高贵音速的工况里功能优秀,但它无法从零速形态下静止启动。

  于是,这将直接影响产物的起降格式。目前,验证机没有选用守旧飞机的滑跑腾飞格式,而是通偏激箭发射,将验证机送到相应高度并供给初速率,再启动冲压唆使机。

  只是,这并不代表最终的载人版客机将采用上述这套起降计划。据会意,目前为客机计划了两套计划,别离对应机场跑道和发射场两个分另表场景。「或者率仍是用跑道,只是腾飞格式会有些区别。」

  第三,气动构造层面:过去的超音速飞机每每采用飞机和唆使机一体化的计划,以获取更好的氛围动力学造型。而凌空天行却采用了「飞发分辩」的模块化计划,正在测试和验证阶段可能普及功效,正在后续产物化的流程里,也可能供给更多贸易落地的大概场景。

  第四,来日方向:从现阶段的 7m 无人超音速验证机,「最终状态」大致是一款长度正在 30 米量级,可能搭载 50-80 人的超音速客机,以 4 马赫速率巡航,估计从北京到纽约只需 3 幼时抵达。正在凌空天行的时候线 年前后可能完毕客机原型机的首飞。

  简略总结一下即是:凌空天行真的用了一套统统分别于以往的思绪,计划出了一个「新玩意」,而且进入了神速验证和测试阶段。

  看到这里,你大概会问了:听起来这是一个「无人区」项目,所须要的技巧以及资源加入都特地大。那行动一家建立 6 年多的公司,凌空天行的底气根源于哪里呢?

  前文提到,凌空天行主旨研发成员多有「国度队」配景,具有不止于飞机和唆使机研发自己的技巧蕴蓄堆集。据会意,从建立至今,凌空天行一共完毕了 90 次发射义务,这正在中国一共贸易航天公司里是首屈一指的。

  更紧急的是,和上世纪环球各国那场大张旗胀的航天角逐分别,超音速民航客机的角逐,并不是无尽资源加入的壮伟叙事,而是一场和技巧相合确当代贸易竞赛。正在技巧以表,怎样拟定更合理的安置也是枢纽。换句话说,「造飞机」这个流程自己,也是一种更始。

  第一,团队特长拆解枢纽题目,一步一步神速求证。比如,团队现阶段主旨的题目即是要验证高速冲压唆使机的一系列数据,由于正在他们看来,低速唆使机是「成熟的产物」。以是他们采用要火箭发射的格式,跳过低速个人,用解耦的格式抵达神速验证高速冲压唆使机的后果。

  第二,和守旧航天企业比拟,正在驾御本钱上有一套本人的措施论。旧年 12 月完毕试飞的 JINDOU-400 冲压唆使机,表壳采用的是平常的市售钢管。邓帆正在疏导时展现:贸易机构采用原料的主旨逻辑是「刚恰恰的才是最好的」,而不是一味堆砌最好的原料。以是正在修造、出产等工艺流程中,要通过计划流程自己,打造一套全新「低本钱、高技巧」计划。

  第三,把每一步都当成产物而非试验品去做。假设只盯着超音速客机阿谁「最终状态」,那么现阶段的无人验证机就只是一个试验品。但现实上这个已被验证的邻近空间高速航行器,还可能正在其他场景里行动产物。据会意,凌空天行分别阶段的技巧结果,也都收到了相应的产物需求。

  第四,正在技巧和产物上维系着一种共创心态。以大疆无人机为例,刚早先的产物对应的航拍场景,但自后却正在农业喷洒、消防等其他场景衍生出了基于无人机技巧分另表使用场景。凌空天行生气以这种开源的心态,为技巧寻找到更多大概的 PMF(Product Market Fit)。

  当然,回到高贵音速客机这个产物状态,现阶段还面对诸多技巧、资源以表的题目。依据目前的功令章程,离地 20000 米以上的属于国际空域,和民航航行相合的管造条例临时空缺;同时,因为高贵音速飞机属于一个全新状态,民航客机贸易运转前须要举办的适航审核合连条规同样处于空缺。

  以是,肉眼可见的是通往返日的道道仍是遥远且曲折的。邓帆正在疏导中展现,目前能给出的时候线 年争取完毕客机原型机的试飞,但何时可能落地贸易航行,还尚未可知。只是,和守旧科研流程的「斗胆假设、幼心求证、幼步疾跑」,他置信凌空天行行动一家贸易航天企业,仍然找到了一条本人的更始道道,那即是:

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