我们天上见—NASA研发极超音速客机
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NASA研制的X-43A超燃冲压飞行器最快速度可接近音速七倍。 |
英国《每日邮报》报道,美国国家航空航天局(以下简称NASA)正计划设计建造能够在地球大气层当中实现高超音速(hypersonic)飞行的新一代商用客机。一旦研制成功,今后旅客如果从目的地出发,要想到达全球任意一个角落,最多只需要几个小时。根据设计规划,NASA希望这种客机能够以五倍音速航行,从而为航天时代开启一个新的篇章。
据悉,在项目规划初期,NASA科研人员是想设计出一种能够飞抵火星的航天器,并且能够重复使用。不过,后来有科学家提出,考虑到当前的太空技术,这种航天器也可用于民航领域,并且将会为航天交通带来重大影响。
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X-43A超燃冲压飞行器部分结构示意图,飞机尾部即为超燃冲压引擎。 |
在2010年NASA航空学(NASA Aeronautics 2010)规划方案当中,该机构提出,未来三年每年会为高超音速民航客机项目拨款500万美元,以便促进这项科研项目能够尽快取得成效。根据项目设想,NASA希望能够建造出一种能够载客,并且在地球大气层当中进行安全飞行的新一代航空器。同时,这种航空器到达目的地之后,还能够重复使用。
不过,NASA意识到,要想成功建造这种航空器,所面临的挑战仍有不少。例如,设计工程师在建造这种高超音速客机时,需考虑到飞机在起飞、降落过程中的相关技术问题,以及能否提供高压喷气动力以便保障飞机能够顺利进入大气层。
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今年6月份,美国空军一架超燃冲压飞行器X-51A“波行者”以六倍音速飞行了三分多钟。 |
NASA科学家在设计构想当中表示:“考虑到高超音速客机在航行过程中的加热环境,并且还需在航行结束后对航空器进行回收,也就是说,我们需要研制出满足这一系列标准的原材料,对我们来说,这就已经是一个相当大的挑战了,并且我们所设计出来的客机结构还得保证其在航行时能够有效抵御空气的气动负荷,同时还得尽量减小机体重量。总之,建造的宗旨是,要在尽量降低建造成本的前提下,保证这种客机重量够轻、容易维修,并且可以重复使用。”
据悉,高超音速客机目前仍处于概念设想阶段,其前身是“协和号”(Concorde)客机,而后者法、英两国于1969年联合研制成功,是当时全球惟一的超音速客机,并且其两倍音速的高速飞行让“协和号”成为尊荣与高贵的象征。不过,高超音速客机的航行速度能够达到五倍音速。
今年6月份,美国空军一架超燃冲压飞行器X-51A“波行者”(Waverider)就曾创造高超音速飞行时间的世界纪录,其以六倍音速(即时速超过4500英里,约合每小时7242公里)飞行了三分多钟。此前,美国空军高速试验飞机的最长飞行时间仅为12秒钟。当时,这架X-51A从一架B-52轰炸机脱离之后,利用超燃冲压动力,以6马赫的速度在大气层当中自动飞行了200秒。
超燃冲压飞行器的工作原理是,利用在高超音速下注入发动机的氧气点燃氢燃料。
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今年10月份,“宇宙飞船二号”在加州莫哈维沙漠完成了首航,其每个座位票价高达20万美元。 |
今年10月份,维京银河公司(Virgin Galactic)专为太空旅行所设计的“宇宙飞船二号”(SpaceShipTwo)在加州莫哈维沙漠(Mojave Desert)完成了首航—这架飞机脱离母船后,在1万3700米高空飞行了11分钟。
据悉,“宇宙飞船二号”由英国亿万富翁理查德·布兰森(Richard Branson)以及著名航空设计师伯特·鲁坦(Burt Rutan)开发设计。它全长18米,内部设有2名驾驶员和6名乘客的位置,并计划于2012年由运载机送达约15公里的高空,然后脱离运载机,点燃火箭并且飞往太空。“宇宙飞船二号”每个座位票价高达20万美元,但至今已有数百位名人争相报名。